C++函数如何返回多个返回值？

本文介绍C++语言中，一个函数返回两个及以上、同类型或不同类型的返回值的方法。

对于C++而言，其不能像Python等语言一样在一个函数中返回多个值；但是我们也会经常遇到需要返回两个甚至更多个值的需求。针对这种情况，我们可以通过pair、tuple（元组）等数据结构，实现C++函数返回两个或多个返回值。本文就以pair为例，介绍二者的具体用法。

一、pair<>

首先，我们需要将C++函数的类型定义为pair<>，其中<>内为两个返回值各自的数据类型。例如，如以下代码所示，我们定义了函数A，函数类型为pair<double**, double*>，表示这一函数的返回值有两个，且两个返回值的数据类型分别为double**与double*。

pair<double**, double*> A(double** pafScanline)
{
// 这里是函数的代码部分
// ...
    return make_pair(a, b);
}

其中，在函数的返回值部分，我们需要基于make_pair()函数，将数据类型分别为double**与double*的两个变量放在一起，形成pair这一结构，再进行返回。

其次，以上pair、make_pair()等都是定义在std这一命名空间内的，因此需要首先声明一下这一命名空间；再次，在调用这一函数前，我们首先需要定义一个pair <double**, double*>类型的变量，并将函数的返回值赋给它。

随后，通过.first与.second命令，分别获取pair<double**, double*>中的两个变量。

至此，我们即实现了通过一个C++函数返回两个返回值的方法。

二、tuple<>

如果需要返回三个或更多的返回值，则可以基于tuple（元组）这一数据结构，用类似于上述操作的方法来实现。

引用头文件

#include <tuple>

2. Tuple初始化

std::tuple的初始化可以通过构造函数实现。

// Creating and Initializing a tuple
std::tuple<int, double, std::string> result1 { 22, 19.28, "text" };

这种初始化方式要定义各个元素的数据类型，比较繁琐，C++11也提供了另外一种方式std::make_tuple。

3. std::make_tuple

// Creating a tuple using std::make_tuple
auto result2 = std::make_tuple( 7, 9.8, "text" );

这种初始化方式避免需要逐个指定元素类型的问题，自动化实现各个元素类型的推导。

完整例子一：

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <string>

int main()
{
  // Creating and Initializing a tuple
  std::tuple<int, double, std::string> result1 { 22, 19.28, "text" };
  // Compile error, as no way to deduce the types of elements in tuple
  //auto result { 22, 19.28, "text" }; // Compile error
  // Creating a tuple using std::make_tuple
  auto result2 = std::make_tuple( 7, 9.8, "text" );
  // std::make_tuple automatically deduced the type and created tuple
  // Print values
  std::cout << "int value = " << std::get < 0 > (result2) << std::endl;
  std::cout << "double value = " << std::get < 1 > (result2) << std::endl;
  std::cout << "string value = " << std::get < 2 > (result2) << std::endl;
  return 0;
}

输出：

<strong>int</strong> value = 7

<strong>double</strong> value = 9.8

string value = text

完整例子二：

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <functional>
 
std::tuple<int, int> f() // this function returns multiple values
{
  int x = 5;
  return std::make_tuple(x, 7); // return {x,7}; in C++17
}
 
int main()
{
  // heterogeneous tuple construction
  int n = 1;
  auto t = std::make_tuple(10, "Test", 3.14, std::ref(n), n);
  n = 7;
  std::cout << "The value of t is " << "("
       << std::get<0>(t) << ", " << std::get<1>(t) << ", "
       << std::get<2>(t) << ", " << std::get<3>(t) << ", "
       << std::get<4>(t) << ")\n";
 
  // function returning multiple values
  int a, b;
  std::tie(a, b) = f();
  std::cout << a << " " << b << "\n";
}

输出：

The value of t is (10, Test, 3.14, 7, 1)

5 7