【52】C++如何处理多返回值

问题背景：当我们有一个函数，在C++默认情况下，我们不能返回两种类型。

然而在python中，我们可以返回两种类型。

当我们可能会返回一个整数或一个字符串，我们肯定不能同时返回两者 ；如果一个函数需要返回两个或多个相同类型的变量，则可以返回vector或数组。

但是我们如何返回不同类型的变量？

1、先创建变量，然后用传引用（指针）间接修改变量

#include 
#include 

void foo(std::string& string1, std::string& string2)
{
    string1 = "qiu";
    string2 = "yong";
}

int main()
{
    std:string string1, string2;
    foo();
    std::string string3 = string1 + string2;
    std::cout << string3 << std::endl;
    return 0;
}

这是最理想的方法之一，因为没有字符串复制，虽然我们重新分配了字符串，但是在性能方面这是很好的。

用这种方案，如果传递引用，需要传递一个有效的变量；而用一个指针，可以传递null之类的，然后做一个检查，判断指针是否为空。

2、使用数组（std::array）/ 使用std::vector （两者只在类型相同时有效）

#include 
#include 
#include 

std::array<std::string, 2> foo()
{
    std::string string1 = "qiu";
    std::string string2 = "yong";
    std::array<std::string, 2> results;
    results[0] = string1;
    results[1] = string2;
    return results;
}

int main()
{
    auto string3 = foo();
    for (const auto& s : string3)
        std::cout << s << " ";
    return 0;
}

使用std::vector：

#include 
#include 
#include 

std::vector<std::string> foo()
{
    std::string string1 = "qiu";
    std::string string2 = "yong";
    std::vector<std::string> results;
    results[0] = string1;
    results[1] = string2;
    return results;
}

int main()
{
    auto string3 = foo();
    for (const auto& s : string3)
        std::cout << s << " ";
    return 0;
}

array与vector相比，array会在栈上创建，而vector会把它的底层存储在堆上，所以从技术上讲，返回std::array会更快。

3、使用tuple（元组）
std::tuple：定义于头文件< tuple >，是固定大小的异类值汇集，也是std::pair的推广。

它可以包含x个变量，但它不关心类型。

#include 
#include 
#include 

std::tuple<std::string, std::string> foo()
{
    std::string string1 = "qiu";
    std::string string2 = "yong";
    return std::make_pair(string1, string2); //返回tuple元组中
}

int main()
{
    std::tuple<std::string, std::string> sources = foo();
    std::string f = std::get<0>(sources);
    std::string s = std::get<1>(sources); //从tuple中取出元素
    std::cout << f << s << std::endl;
    return 0;
}

当只用返回两个变量时，可以使用std::pair，因为相对于std::tuple，其具有较好的可读性。

4、使用结构体

#include 
#include 

struct ShaderProgramSource
{
    std::string string1;
    std::string string2;
};

struct ShaderProgramSource foo()
{
    struct ShaderProgramSource example;
    example.string1 = "qiu";
    example.string2 = "yong";
    return example;
}

int main()
{
	struct ShaderProgramSource instance = foo();
    std::cout << instance.string1 << intstance.string2 << std::endl;
    return 0;
}

相较于std::pair，使用struct不仅具有较好的可读性，而且建立与栈上，运行效率较高。