Question

有些语言可以让你只声明一个像普通函数一样返回数组的函数，比如Java：

public String[] funcarray() {
   String[] test = new String[]{"hi", "hello"};
   return test;
}

为什么C ++不支持int[] funcarray(){}之类的东西？你可以返回一个数组，但是制作这样一个函数真的很麻烦。而且，我听说字符串只是char的数组。所以如果你能用C ++返回一个字符串，为什么不用数组？

Answer 1

我猜想要简明扼要，这只是一个设计决定。更具体地说，如果你真的想知道原因，你需要从头开始工作。

让我们先考虑一下C。在C语言中，“按引用传递”和“按值传递”之间存在明显的区别。为了轻视它，C中数组的名称实际上只是一个指针。对于所有意图和目的，差异（通常）归结为分配。代码

int array[n];

将在堆栈上创建4 * n字节的内存（在32位系统上），与发布声明的代码块的范围相关。反过来，

int* array = (int*) malloc(sizeof(int)*n);

会创建相同数量的内存，但是在堆上。在这种情况下，该内存中的内容与范围无关，只有内存的引用受范围的限制。这里是按值传递和按引用传递的地方。正如您可能知道的那样，传递值意味着当某个东西传递给函数或从函数返回时，传递的“东西”是评估变量的结果。换句话说，

int n = 4;
printf("%d", n);

将打印数字4，因为构造n评估为4（对不起，如果这是基本的，我只想覆盖所有基础）。这4与你的程序的内存空间完全没有关系或关系，它只是一个文字，所以一旦你离开了4具有上下文的范围，你就会失去它。通过参考传递怎么样？通过引用传递在函数的上下文中没有区别;您只需评估传递的构造。唯一的区别是在评估传递的“事物”之后，您将评估结果用作内存地址。我曾经有一个特别愤世嫉俗的CS导师，他喜欢说没有通过引用传递这样的东西，只是一种传递聪明价值的方法。真的，他是对的。所以现在我们考虑功能方面的范围。假装你可以有一个数组返回类型：

int[] foo(args){
    result[n];
    // Some code
    return result;
}

这里的问题是结果计算到数组的第0个元素的地址。但是当您尝试从此函数外部（通过返回值）访问此内存时，您遇到了问题，因为您正在尝试访问不在您工作范围内的内存（函数调用的堆栈）。因此，我们解决这个问题的方式是使用标准的“传递参考”jiggery-pokery：

int* foo(args){
    int* result = (int*) malloc(sizeof(int)*n));
    // Some code
    return result;
}

我们仍然得到一个指向数组第0个元素的内存地址，但现在我们可以访问该内存了。

我的观点是什么？在Java中，通常断言“一切都是通过价值传递”。这是真的。上面同样的愤世嫉俗的教师也对Java和OOP有这样的说法：一切都只是一个指针。他也是对的。虽然Java中的所有内容实际上都是按值传递的，但几乎所有这些值实际上都是内存地址。所以在Java中，该语言确实允许您返回数组或字符串，但它通过将其转换为带有指针的版本来实现。它还为您管理您的记忆。而自动内存管理虽然有用但效率不高。

这将我们带到了C ++。 C ++被发明的全部原因是因为Bjarne Stroustrup在他的博士工作期间一直在试验Simula（基本上是原始的OOPL），并且认为它在概念上很棒，但他注意到它的表现非常糟糕。所以他开始研究C with Classes，它被重命名为C ++。在这样做的过程中，他的目标是制作一种编程语言，该语言采用了Simula的一些最佳功能，但仍然保持强大和快速。由于其已经具有传奇色彩的表现，他选择扩展C，并且一个权衡是他选择不像其他OOPL那样大规模地实现自动内存管理或垃圾收集。从其中一个模板类返回一个数组是有效的，因为你正在使用一个类。但是如果你想返回一个C数组，你必须以C方式进行。换句话说，C ++确实支持以与Java相同的方式返回数组;它只是没有为你做所有的工作。因为一个丹麦人认为它太慢了。

Answer 2

C ++确实支持它 - 好吧：

vector< string> func()
{
   vector<string> res;
   res.push_back( "hello" );
   res.push_back( "world" );
   return res;
}

即使是C类支持它：

struct somearray
{
  struct somestruct d[50];
};

struct somearray func()
{
   struct somearray res;
   for( int i = 0; i < 50; ++i )
   {
      res.d[i] = whatever;
   }
   // fill them all in
   return res;
}

std::string是一个类但是当你说一个字符串时，你可能意味着一个文字。您可以安全地从函数返回文字，但实际上您可以静态创建任何数组并从函数返回它。如果它是一个const（只读）数组，就像字符串文字一样，这将是线程安全的。

您返回的数组会降级为指针，因此您无法仅从返回时计算出其大小。

如果可能的话，返回一个数组，首先必须是固定长度，因为编译器需要创建调用堆栈，然后出现数组不是l值的问题，因此接收它调用函数必须使用带有初始化的新变量，这是不切实际的。由于同样的原因，返回一个也可能是不切实际的，尽管它们可能对返回值使用了特殊的符号。

请记住，在C的早期，所有变量都必须在函数的顶部声明，并且您不能在第一次使用时声明。因此，当时这是不可行的。

他们提供了将数组放入结构的解决方法，这就是它现在必须保留在C ++中的原因，因为它使用相同的调用约定。

注意：在Java等语言中，数组是一个类。你创建一个新的。你可以重新分配它们（它们是l值）。

Answer 3

C中的数组（以及C ++中的向后兼容性）具有与其他类型不同的特殊语义。特别是，对于其余类型，C只具有按值传递的语义，在数组的情况下，传值语法的效果以奇怪的方式模拟传递引用：

在函数签名中，类型为的N个元素的数组的参数转换为指向T 的指针。在函数调用中，将数组作为参数传递给函数将将数组衰减指向第一个元素的指针，并将该指针复制到函数中。

由于对阵列的这种特殊处理 - 它们不能通过值传递 - 它们也不能通过值返回。在C中你可以返回一个指针，在C ++中你也可以返回一个引用，但是数组本身不能在栈中分配。

如果你想到它，这与你在问题中使用的语言没有什么不同，因为数组是动态分配的，你只返回一个指针/引用。
另一方面，C ++语言为该特定问题提供了不同的解决方案，例如在当前标准中使用std::vector（内容是动态分配的）或在即将推出的标准中使用std::array（内容可以在堆栈中分配，但它可能会有更高的成本，因为在编译器无法省略副本的情况下，必须复制每个元素。实际上，您可以使用与boost::array等现成的库一样使用当前标准的相同类型的方法。

Answer 4

“你无法从中返回数组函数，因为该数组将是在函数内部声明，以及它然后位置将是堆栈帧。但是，堆栈帧被擦除当功能退出时。功能必须将堆栈帧的返回值复制到返回位置，但事实并非如此可以使用数组。“

来自此处的讨论：

http://forum.codecall.net/c-c/32457-function-return-array-c.html

Answer 5

其他人已经说过，在C ++中，一个人使用向量＆lt;＆gt;而不是从C继承的数组。

那么为什么C ++不允许返回C数组呢？因为C没有。

为什么C没有？因为C是从B演化而来的，这是一种无类型语言，其中返回数组根本没有意义。当向B添加类型时，使得返回数组成为可能是有意义的但是为了保持一些B成语有效并且使程序从B转换为C而没有这样做。从那以后，可能性使C数组更有用，因为它总是被拒绝（甚至更多，甚至不被考虑）因为它会破坏太多的现有代码。

Answer 6

您可以返回指向数组的指针。稍后要小心释放内存。

public std::string* funcarray() {
    std::string* test = new std::string[2];
    test[0] = "hi";
    test[1] = "hello";
    return test;
}

// somewhere else:
std::string* arr = funcarray();
std::cout << arr[0] << " MisterSir" << std::endl;
delete[] arr;

或者您可以使用std命名空间中的一个容器，例如std :: vector。

Answer 7

“为什么C ++不支持”：因为它没有任何意义。在基于引用的语言（如JAVA或PHP）中，内存管理基于垃圾收集。没有引用的内存部分（程序中没有变量指向它）将自动释放。在这种情况下，您可以分配内存，并无忧无虑地传递引用。

C ++代码将被转换为机器代码，并且没有定义GC。所以在C和C ++中，存在强烈的所有权内存块的感觉。你必须知道你所使用的指针是否随时可以释放（实际上你在使用后 shoud 释放它），或者你有一个指向内存共享部分的指针，这是绝对的禁止自由。

在这种环境中，每次传递到函数和从函数传递数据时，您都无法获得数组的无限副本。使用类似c语言管理数据数组是一项非常复杂的任务。没有一个通用的解决方案，您需要知道何时释放内存。

函数返回的数组是一个副本（你是免费的）还是你必须复制它们？通过获取指向数组的指针数组，你会获胜吗？

Answer 8

返回std::vector<>而不是数组。通常，数组与C ++不兼容，通常应该避免使用。

此外，string数据类型不仅仅是一个字符数组，尽管“带引号的字符串”是。 string管理一系列字符，您可以使用.c_str()访问该字符，但string还有更多字符。

Answer 9

点击这里。真有帮助。

Answer 10

这些答案都没有抓住重点。 C ++不支持它。它甚至不支持在std::array<T, N>之前返回静态大小的数组的方法。 C ++ 可以支持甚至返回动态大小的数组，但它们不支持。我敢肯定有合理的理由，但是可以。

所有您需要做的就是在堆栈上分配动态数组，返回它的地址和大小，并确保调用者将堆栈指针增加到返回数组的末尾。可能需要进行一些堆栈框架固定，但绝不是不可能的。

为什么C ++不支持返回数组的函数？

10 个答案: