C++

quasiceo 2014-01-05

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C++为什么不支持元组作为函数返回值

黄新颖

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用C++写程序的时候，最郁闷的就是我想要返回两个值，必须构造一个结构体来返回，或者一个通过返回值，另外一个通过引用传递参数。而其他语言比如python, erlang却支持。

在stack overflow也看到了这个问题
http:///questions/321068/returning-multiple-values-from-a-c-function

黄新颖

编辑于2011-10-21

评论 (0) ? 分享 ? 链接 ? 2011-10-21　

10个答案

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马瑜

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有二种方法可以解决

通过std::pair<one, two>来解决
更灵活的方式可以通过boost::Tuple

评论 (3) ? 链接 ? 2011-10-21

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pair只能就解决两个返回值的问题。
boost::Tuple，还要包含boost，并且还要构造对象和我自己声明一个结构体差不多。
我原本的意思是能否从更深层次解释下，为什么可以非常简明的写法，一定要绕这么多弯。 – 黄新颖 2011-10-21
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Note： C++11 已经开始支持tuple了 – tlh1987 2012-10-20
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@黄新颖重点在于tuple是Python的内嵌类型，支持多长度的，所以可以直接作为多返回值使用；而C++没有最初内嵌的相应类型，所以需要通过库的拓展来实现。
即便是C++11也是如此。 – KPSN_Leo 2013-01-01

陈彦旭

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这个问题好大，python我不太懂还是从C++方面来说吧
C++最早引入对象模型的时候，语言的设计专家们已经在此基础上做了很多优化，但局部的编译生成的代码，也因为封装牺牲了空间和时间，设计者和编译器的构建人员为了C++的高效性，尽量减少语言在因为引入封装而带来的成本，最早的Stroustrup设计的简单对象模型发展到现在已经做了很多的优化，C++定义了对象的语法，但没有引入特定的对象作为语法的部分，我想还是考虑到效率的原因，函数的返回值在函数语义学上，构造一个返回语法支持的对象的函数，和一个返回值的函数，估计整个语法编译器都要重新设计。
每种语言都有自己的特长，应该是越高级的语言使用越方便，但因为方便而带来的是空间和时间的成本。

: 至尊宝; 1044

编辑于 2011-10-21

评论 (4) ? 链接 ? 2011-10-21

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构造一个返回语法支持的对象的函数，和一个返回值的函数，估计整个语法编译器都要重新设计。

倒不会严重到这个程度，哈哈。语言本来就是越贴近使用者越好，就像C#原先不支持缺省参数一样，后来又在新版本中加入了缺省参数的支持。 – 黄新颖 2011-10-21
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这个和C/C++设计年代所需解决的问题有关系，也和c++不是纯面向对象，依赖简单的数据类似有关。 – 吴绩伟 2011-10-21
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如果说为了效率而不增加多个返回值，那C++中的异常是个例证。 C++为了对异常的支持，性能和编译出来的代码都有不小的开销，我现在还一直认为异常是C++的一个败笔。 – 黄新颖 2011-10-21
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@黄新颖异常对于OOP来说是很重要的。不过C++的异常的确比较鸡肋，大家都适应C的用法了 – 灵剑2012 2012-09-14

guoqing

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1.想像中C语言如何支持函数有可变数量返回值
目前的编译器不支持，但是要给编译器加一种call的方式，让这种call支持返回多个返回值也是有可能的
比如我们增加一种 _ _klcall,这种函数把返回个数放在堆栈 - 0xc处，再之后是第一个返回值，之后是第二个。。。
这样的c语言代码

_ _klcall int,int addsub(int a,int b)
{
return (a + b),(a -b)
}
int i,j = addsub(5,6);i == 11,j == -1

假设新的编译器支持这种 _ _klcall产生的汇编代码

;;函数
;;__klcall int,int addsub(int a,int b)
;;{
;;  return (a + b),(a -b)
;;}
;汇编代码
push ebp
mov ebp,esp
push ebx
mov eax,dword ptr ss:[ebp+0x8];参数1
add eax,dword ptr ss:[ebp+0xC];参数1 + 参数2
mov ebx,eax
mov eax,dword ptr ss:[ebp+0x8];参数1
add eax,dword ptr ss:[ebp+0xC];参数1 - 参数2
;add结果在ebx sub结果在eax
;现在开始输出。从 [ebp - 0x4]开始.因为[ebp]里保存的是调用前的ebp不能破坏
mov dword ptr[ebp - 0x4], 2;先输出共返回两个参数
mov dword ptr[ebp - 0x8], ebx;再输出返回add结果
mov dword ptr[ebp - 0xc],eax;再输出返回sub结果
pop ebx
pop ebp
retn 8

;;调用
;;int i,j = addsub(5,6);i == 11,j == -1
;;汇编代码
push 0x5
push 0x6
call funAddSubAddres
;;这时esp指向0x5; [esp - 4]是上一个调用call的下一个地址，[esp - 8]是保留的ebp值，就是上面说不能破坏那个
mov eax,[esp - 0xc]//上个调用共返回多少个函数
mov [ebp - 0x4], [esp - 0x10]//add的结果 == 11
mov [ebp - 0x8], [esp - 0x14]//sub的结果 == -1
;这时堆栈应该是这样的
;            0012FDD8   ffffffff;sub的结果-1
;            0012FDDC   0000000b;add的结果11
;            0012FDE0   00000002;返回两个返回值
;            0012FDE4  /0012FF08;  调用时的ebp
;            0012FDE8  |00411556;  返回到 call funAddSubAddres 的下一语句
;esp 指向这里->0012FDEC  |00000005; 
;            0012FDF0  |00000006

2.从以上假想代码来看，要让函数支持多个返回值，也很简单，效率我也看不出有多大问题。如果把返回个数放在eax里返回，代码还可以再少一些。
3.所以我觉得之所以现代c函数不支持多个返回值，是因为编译器厂商没觉得有那必要。
如果想要这种 local a,b = subadd(5,6)这种这么方面的特性，那直接用脚本好了比如lua,python.
4.现在做游戏，特别是客户端游戏，如果不用脚本直接用c++，会让很多人把嘴张得大大的：怎么可能？其实还是淫者见淫

评论 (2) ? 链接 ? 2012-05-23

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这个是有问题的，而且问题很严重。esp以上的部分绝对不可以存储数据。因为这时候如果有个中断进入的话，会立即覆盖掉esp以上的数据，这样运行结果就会出错。 – 灵剑2012 2012-09-14
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local a,b = func();这种方式如果只是为了赋值的话，感觉类似语法糖，只是一个便捷的操作而已。。。 – 刘江 2012-10-10

灵剑2012

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主要还是没有设计这个编译器功能吧，
{min,max} = find_min_max(...)
相同的功能完全可以写成
void find_min_max(..., &min, &max);
或者用引用
void find_min_max(..., min, max);
没有必要为这种情况定义一种语法，只会导致混乱。

评论 (2) ? 链接 ? 2012-09-14

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丝毫没有见到过Python或者Lua中因为引入多重返回值而变得混乱。 – KPSN_Leo 2013-01-01
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@KPSN_Leo 基本语法的设计就不一样，Python大约也不能把程序全写在一行上吧。 – 灵剑2012 2013-01-04

黄新颖

2 票
1451

终于想明白为什么C/C++只能返回一个值，而其他的脚本语言可以返回多个值了。c++在编译成汇编语言中，约定返回值用eax保存，并且只能保存一个值，除非改汇编指令。

int add(int a, int b)  
{  
    return a + b;  
}  
  
int process()  
{  
    int value = 0;  
    __asm  
    {  
        push eax  
        push 2  
        push 3  
        call add  
        add esp, 8  
        mov value, eax  
        pop eax  
    }  
    return 1;  
}

: 吴绩伟; 463

编辑于 2012-03-27

评论 (1) ? 链接 ? 2012-03-27

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不不，你试试返回一个结构体，这个结构体会存在堆栈里面。这也是调用约定的一部分。 – 灵剑2012 2012-09-14

jaysoon

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我觉得从汇编角度讨论这个问题可能不太好，这和C++语言是一种强类型语言有关。
在Python中，它是一种弱类型语言，一个元组中存放的可以是任何类型；而在C++中和元组最相近的vector中的元素必须是同一类型。
如果返回值是多个同类型值，比如是2个int数，那么C++可以用vector返回；但是如果是不同类型就不行了。
每个语言都有自己的长处，要善于选择使用语言。

评论 (0) ? 链接 ? 2012-07-06

Thomas

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我以前看python的书说
python 中的元组貌似是防止错误修改才搞的
c++ 里边可以定义不可修改的结构或者类型

评论 (2) ? 链接 ? 2011-10-21

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我想用元组的目的不是说想把他变成不可修改，我比较好奇为什么C++不能让我写一个这样的函数。
-------------------------------------------
int min, max;
min, max = find_min_max( const list& l );
-------------------------------------------
int err_no;
string err_msg;
errno, err_msg = last_error(); – 黄新颖 2011-10-21
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用stl中的map啊 – Thomas 2011-10-21

小KANG

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C++是通过把返回值放置在EAX里面来获取返回值的，所以只能存放一个值（包括指针等等）

评论 (0) ? 链接 ? 2012-08-27

孙继峥

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pair很好如果要返回多个参数boost里有很多方案可用

评论 (2) ? 链接 ? 2011-10-21

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题目是Why ，而不是How – 黄新颖 2011-10-21
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我的理解是C++就是通过那些模板结构体类型支持了元组返回值。
只是他的返回值要定义的，不像动态语言那样。
没准哪年c++新标准，就加上 return xxx,xxx – 孙继峥 2011-10-21

veavla

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你的意思是语法上想这么写：

a, b, c = f();

这的确是一种语法上的便利性。实际上函数中最终有一个return，返回一个元组“对象”。它不是数组这种简单的“同一的多个对象”，所以这个对象能存放多种类型的对象，那么C++就必须为没个对象内置"运行期识别"的类型识别，包括内置对象，你觉得可能吗。这是一个高级对象，C++语言设计目的之一就是只引入基本的内置类型，用户需要的高级类型需要自己构造。

评论 (0) ? 链接 ? 2012-10-19