C++
Retourneren van meerdere waarden van een functie

Het type std::tuple kan een willekeurig aantal waarden, mogelijk inclusief waarden van verschillende typen, bundelen in één retourobject:

std::tuple<int, int, int, int> foo(int a, int b) { // or auto (C++14)
   return std::make_tuple(a + b, a - b, a * b, a / b);
}

In C ++ 17 kan een accolades-initialisatielijst worden gebruikt:

std::tuple<int, int, int, int> foo(int a, int b)    {
    return {a + b, a - b, a * b, a / b};
}

Het ophalen van waarden van de geretourneerde tuple kan omslachtig zijn en vereist het gebruik van de functie std::get template:

auto mrvs = foo(5, 12);
auto add = std::get<0>(mrvs);
auto sub = std::get<1>(mrvs);
auto mul = std::get<2>(mrvs);
auto div = std::get<3>(mrvs);

Als de typen kunnen worden gedeclareerd voordat de functie terugkeert, kan std::tie worden gebruikt om een tuple in bestaande variabelen uit te pakken:

int add, sub, mul, div;
std::tie(add, sub, mul, div) = foo(5, 12);

Als een van de geretourneerde waarden niet nodig is, kan std::ignore worden gebruikt:

std::tie(add, sub, std::ignore, div) = foo(5, 12);

auto [add, sub, mul, div] = foo(5,12);

Als u een tuple van waardeverwijzingen wilt retourneren in plaats van een tuple van waarden, gebruikt u std::tie in plaats van std::make_tuple .

std::tuple<int&, int&> minmax( int& a, int& b ) {
  if (b<a)
    return std::tie(b,a);
  else
    return std::tie(a,b);
}

welke toestaat

void increase_least(int& a, int& b) {
  std::get<0>(minmax(a,b))++;
}

In zeldzame gevallen gebruikt u std::forward_as_tuple plaats van std::tie ; wees voorzichtig als u dit doet, omdat tijdelijke functies mogelijk niet lang genoeg duren om te worden geconsumeerd.

De container std::array kan een vast aantal retourwaarden bundelen. Dit nummer moet tijdens het compileren bekend zijn en alle retourwaarden moeten van hetzelfde type zijn:

std::array<int, 4> bar(int a, int b) {
    return { a + b, a - b, a * b, a / b };
}

Dit vervangt arrays in c-stijl met de vorm int bar[4] . Het voordeel is dat er nu verschillende c++ std-functies op kunnen worden gebruikt. Het biedt ook nuttig lid functies zoals at wat een veilige toegang functie met gebonden controleren, en size waarmee u de grootte van de array terug te keren zonder berekening.

#include <utility>
std::pair<int, int> foo(int a, int b) {
    return {a+b, a-b};
}

struct foo_return_type {
    int add;
    int sub;
    int mul;
    int div;
};

foo_return_type foo(int a, int b) {
    return {a + b, a - b, a * b, a / b};
}

auto calc = foo(5, 12);

In plaats van toewijzing aan afzonderlijke velden, kan een constructor worden gebruikt om het samenstellen van geretourneerde waarden te vereenvoudigen:

struct foo_return_type {
    int add;
    int sub;
    int mul;
    int div;
    foo_return_type(int add, int sub, int mul, int div)
    : add(add), sub(sub), mul(mul), div(div) {}
};

foo_return_type foo(int a, int b) {
     return foo_return_type(a + b, a - b, a * b, a / b);
}

foo_return_type calc = foo(5, 12);

Om een struct die uit een functie is geretourneerd uit te pakken, kunnen gestructureerde bindingen worden gebruikt. Dit plaatst de out-parameters op gelijke voet met de in-parameters:

int a=5, b=12;
auto[add, sub, mul, div] = foo(a, b);
std::cout << add << ' ' << sub << ' ' << mul << ' ' << div << '\n';

De uitvoer van deze code is identiek aan die hierboven. De struct wordt nog steeds gebruikt om de waarden van de functie te retourneren. Hierdoor kunt u de velden afzonderlijk behandelen.

C ++ 17 introduceert gestructureerde bindingen, waardoor het nog eenvoudiger wordt om met meerdere retourtypen om te gaan, omdat u niet hoeft te vertrouwen op std::tie() of handmatig hoeft uit te pakken:

std::map<std::string, int> m;

// insert an element into the map and check if insertion succeeded
auto [iterator, success] = m.insert({"Hello", 42});

if (success) {
    // your code goes here
}

// iterate over all elements without having to use the cryptic 'first' and 'second' names
for (auto const& [key, value] : m) {
    std::cout << "The value for " << key << " is " << value << '\n';
}

Gestructureerde bindingen kunnen standaard worden gebruikt met std::pair , std::tuple en elk type waarvan de niet-statische gegevensleden allemaal openbare directe leden of leden van een ondubbelzinnige basisklasse zijn:

struct A { int x; };
struct B : A { int y; };
B foo();

// with structured bindings
const auto [x, y] = foo();

// equivalent code without structured bindings
const auto result = foo();
auto& x = result.x;
auto& y = result.y;

Als u uw type "tuple-achtig" maakt, werkt het ook automatisch met uw type. Een tuple-achtig is een type met de juiste tuple_size , tuple_element en get geschreven:

namespace my_ns {
    struct my_type {
        int x;
        double d;
        std::string s;
    };
    struct my_type_view {
        my_type* ptr;
    };
}

namespace std {
    template<>
    struct tuple_size<my_ns::my_type_view> : std::integral_constant<std::size_t, 3>
    {};

    template<> struct tuple_element<my_ns::my_type_view, 0>{ using type = int; };
    template<> struct tuple_element<my_ns::my_type_view, 1>{ using type = double; };
    template<> struct tuple_element<my_ns::my_type_view, 2>{ using type = std::string; };
}

namespace my_ns {
    template<std::size_t I>
    decltype(auto) get(my_type_view const& v) {
        if constexpr (I == 0)
            return v.ptr->x;
        else if constexpr (I == 1)
            return v.ptr->d;
        else if constexpr (I == 2)
            return v.ptr->s;
        static_assert(I < 3, "Only 3 elements");
    }
}

nu werkt dit:

my_ns::my_type t{1, 3.14, "hello world"};

my_ns::my_type_view foo() {
    return {&t};
}

int main() {
    auto[x, d, s] = foo();
    std::cout << x << ',' << d << ',' << s << '\n';
}

template <class F>
void foo(int a, int b, F consumer) {
    consumer(a + b, a - b, a * b, a / b);
}

// use is simple... ignoring some results is possible as well
foo(5, 12, [](int sum, int , int , int ){
    std::cout << "sum is " << sum << '\n';
});

Dit staat bekend als "continuation passing style" .

Je kunt een functie aanpassen die een tuple in een continuerende passerende stijlfunctie verandert via:

template<class Tuple>
struct continuation {
  Tuple t;
  template<class F>
  decltype(auto) operator->*(F&& f)&&{
    return std::apply( std::forward<F>(f), std::move(t) );
  }
};
std::tuple<int,int,int,int> foo(int a, int b);

continuation(foo(5,12))->*[](int sum, auto&&...) {
  std::cout << "sum is " << sum << '\n';
};

waarbij meer complexe versies beschrijfbaar zijn in C ++ 14 of C ++ 11.