c++ - 从函数返回值 : reference vs struct

Question

我是编程新手，我正在使用这本书学习 C++ 编程语言:编程原则和使用 C++ 的实践。我今天来到这里是因为在第 8 章的结尾，作者将重点放在功能上并提出了一个练习，邀请学习者思考问题的更好解决方案:

Write a function that finds the smallest and the largest element of a vector argument and also computes the mean and the median. Do not use global variables. Either return a struct containing the results or pass them back through reference arguments. Which of the two was of returning several values do you prefer and why ?

现在，通常我不会定义一个函数来执行多个操作，但在这种情况下，我必须只创建一个函数并考虑如何返回多个值。我的第一种方法是创建一个函数，它接受这样的引用参数:

void my_func(
    vector<double>& numbers,
    double& min,
    double& max,
    double& mean,
    double& median
);

但是继续编写程序，我开始认为这个解决方案使用了太多参数，也许建议的其他解决方案(使用 struct)会更好。您将如何使用 struct 来解决这个问题？如何从一个函数返回多个值？

Answer 1

使用 struct 解决这个问题很简单:为返回类型定义一个 struct，然后使用它，如下所示:

struct stats {
    double min;
    double max;
    double mean;
    double median;
};
stats my_func(vector<double>& numbers) {
    stats res;
    ...
    res.min = ...
    res.max = ...
    res.mean = ...
    res.median = ...
    return res;
}

这里的权衡是，为了换取更简单的函数签名，函数的用户需要一个一个地提取他们想要的元素。

But what about if the struct is really complex and the cost of copying becomes too expensive?

与函数的“有效负载”CPU 时间相比，复制变得过于昂贵需要一个极端大小的结构。最重要的是，C++ 优化器通过使用 copy elision 降低了复制成本。和 return value optimization执行此操作时的策略:

stats s = my_func(numbers);

当 struct 变得如此巨大以至于您不想复制它时，可以像这样结合这两种方法:

void my_func(vector<double>& numbers, stats& res);