一个函数能够返回多个不同类型的值吗？

Question

我认为从C++函数调用中返回多个值（不同类型！）是很有趣的。

因此，我查找了一些示例代码，但不幸的是，我没有找到任何与此主题相关的内容。

我想要这样一个函数...

int myCoolFunction(int myParam1) {
    return 93923;
}

要处理不同类型的数据并返回多个不同类型的值，例如：

?whatever? myCoolFunction(int myParam1) {
    return { 5, "nice weather", 5.5, myCoolMat }
}

那么使用C++实现这样的功能是否可行呢？ (我的想法是使用特殊的AnyType向量，但我找不到示例代码)还是说我必须继续使用这种类型的调用？(见下文)

void myCoolFunction(cv::Mat &myMat, string &str){
   // change myMat
   // change str
}

注意：因此，返回元素的顺序和数量每次都将相同 - > 集合保持不变（如每种情况下的1.:double, 2.:int）。

- user9590073

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请查看C++模板（可能会有帮助的链接: https://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_templates.htm） - Sruthi

你不能在C++中以普通方式完成它，也不能完全泛化，只能创建一个结构体来接受这种类型的参数。 - Arkady Godlin

你对C++17的std::any感兴趣吗？ - WorldSEnder

你想让你的函数始终返回相同的类型集合，还是根据输入返回不同的类型？ - Holt

你的示例看起来像是返回一个 struct，这是可以做到的。 - dbush

是的，集合将保持不变，例如在每种情况下都是 {double, int, string, Mat}，可以通过 result[0] 获取 double 值，通过 result[1] 获取 int 值，以此类推。@Holt - user9590073

Answer 1

如果您想返回多个值，可以返回一个包装不同值的类的实例。

如果您不关心失去语义，可以返回std::tuple¹：

auto myCoolFunction(int myParam1) {
    return std::make_tuple(5, "nice weather", 5.5, myCoolMat);        
}

如果您想强制类型（例如，使用std::string而不是const char *）：

std::tuple<int, std::string, double, cv::Mat> myCoolFunction(int myParam1) {
    return {5, "nice weather", 5.5, myCoolMat};
}

在这两种情况下，您都可以使用 std::get 访问值：

auto tup = myCoolFunction(3);
std::get<0>(tup); // return the first value
std::get<1>(tup); // return "nice weather"

_{¹ 如果你有符合C++17标准的编译器，你可以利用模板参数推导，并返回std::tuple{5, "nice weather", 5.5, myCoolMat}。}

- Holt

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对于C++17，使用auto/std::tuple{...}。 - Quentin

Answer 2

是的，一个函数可以返回不同类型的多个值，在 C++11 标准库中提供了 std::tuple 实现：

#include <tuple>

std::tuple<int, std::string, double, cv::Mat>
myCoolFunction(int myParam1) {
    return { 5, "nice weather", 5.5, myCoolMat }
}

如果你可以使用C++14代码，你甚至不需要声明类型：

#include <tuple>

auto myCoolFunction(int myParam1) {
     return std::make_tuple(5, "nice weather", 5.5, myCoolMat);
}

这里有证明两个版本均可编译（不包括cv::Mat - 我认为GodBolt没有提供它）。

注：

• 如果使用std::make_tuple，类型可能不是您所期望的。例如，在这种情况下，您将得到一个char *，虽然在显式定义元组时，您可以像我上面一样强制它为std::string。这通常不是问题。
• 如果某些数据较大，则可以尝试std::move它，以避免复制整个数据，例如传递std::move(myCoolMat)。

- einpoklum

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请注意，这两个代码不相等 - 在第二种情况下，返回的类型是std::tuple<int, const char *, double>。 - Holt

@Holt：是的，这实际上值得明确提及。 - einpoklum

Answer 3

你可以返回一个结构体或使用std::tuple。

使用结构体，你可以做到：

myStruct create_a_struct() {
  return {20, std::string("baz"), 1.2f};
}

使用std::tuple

std::tuple<int, std::string, float> create_a_tuple() {
  return {20, std::string("baz"), 1.2f};
}

- Abhishek Keshri

Answer 4

这只是为了娱乐和展示C++的强大而不是其他任何事情。

一种方式，非常邪恶，因为你要求调用方拆开内容，就是使用

std::shared_ptr<void>

作为返回类型。这是允许的，因为std::shared_ptr支持类型擦除。（不幸的是，std::unique_ptr不支持，所以你必须排除它。）

显然，在函数中，你需要使用std::make_shared或类似的函数。

参考：为什么shared_ptr<void>合法，而unique_ptr<void>是不合法的？

- Bathsheba

Answer 5

返回一个 std::vector，其中 std::variant 是模板参数化为您选择的类型。如果任何类型都是可能的，我不确定为什么您要使用结构来实现而不是直接写入内存空间；因为在结构中没有确定性的对象和类型概念，所以其价值较低。

- manglano

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这是一条注释，而不是答案。 - izlin