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为什么C/C++或Java中函数不能返回多个值,而像Matlab和一些脚本语言可以?

程序员文章站 2022-04-27 20:10:49
...
不要说什么用传引用或者指针实现,那也是返回一个值

回复内容:

这是std::tie被忽略得最惨的一次 看了前面的回答想提一点:做“真的多返回值”的语言(实现)不是没有。
真的“返回多值”的语言有例如Lua:Programming in Lua : 5.1
它利用操作数栈的灵活性,把返回值全部放在操作数栈上返回。这跟“返回一个tuple”的做法最显著的不同是,tuple是一个额外的实体,而Lua这种做法没有一个额外的实体来包装多返回值。

至于题主原本的问题, 我认同@赵劼的回答,大家可以随便推测,但最原始的设计决定到底是怎么回事只有当时的设计者才知道。

C++最常见的返回多值的方式,要么是返回tuple,要么更传统的是用out参数来返回多值(换言之,传入&参数或显式指针)。 std::tuple func1()
{
return {1,2};
}

void func2()
{
int a,b;
std::tie(a,b)=func1();
}
这样凑合一下吧 one is more,多个值,也就是一个集合而已。 针对有说返回多个值仅仅是语法糖的言论,提出反对。
返回多个值就实现而言,可能是语法糖,可能是性能提升的工具

语法糖而言,也就是实现上相当于C/C++中传递一个struct *,然后将return value一个个存入struct中,调用者再选择使用。只是从语法层次上支持更简便(?)的写法

而性能提升方面则比较复杂,需要对汇编以及一些基础算法(操作)有入门认识。
简单说,如果我们传递一个struct *,编译器不一定能优化内存读写部分,那么反而无论我们使不使用所有返回值,这个函数都要去写满struct,反而带来性能损失。
而如果实现是用寄存器或其他平台特性来返回多个值,则不存在上面所说的问题

以下长篇大论
----------------------------
在C/C++以及绝大多数语言中,我们有两个运算符—— / 和 %,整除(DIV)和取模(求余/MOD)
在Intel平台上,这两个运算是用一条指令实现的,这里以unsigned形式的IDIV为例(下面参考页面用bing随手搜的):
Intel Pentium CPU Instruction Set Reference
写法为 IDIV oprand

这个指令将R2:R0组成的DOUBLE WORD作为被除数,操作数oprand作为除数,进行除法计算,结果商存入R0,余数存入R2。
在C/C++中,如果你写:
unsigned c = a/b;
unsigned r = a%b;
没为啥。图简单呗
不过这确实是个有趣的现象:绝大部分程序语言都说仿照数学函数的定义,一个函数就该只返回一个值,向数学学习的;而大名鼎鼎的矩阵实验室Matlab,却支持函数多返回值。 函数只返回一个值的话,那么函数调用就是一个表达式,可以用作参数调用其他函数:
g(f(x))
h(f(y))
go支持返回多个值,函数签名里写的是多个类型,不是tuple之类,实现也和lua的类似,不需要额外的包装,不是语法糖(因为并不是返回一个struct,没有对应的无糖做法)。所以这和静态类型、脚本语言什么的没有关系,只是设计理念不同而已。
go可以这样写:
package main

func main() {
	fn := func(a, b int) (int, int) {
		return a, b
	}
	fn(fn(1, 2))
}
认为 @yf zpy说的是语法糖的.
可以简单的看下CoffeeScript的编译前后的代码.
coffee代码:
[a, b, c] = fun()
编译后的js代码:
var a, b, c, _ref;

_ref = fun(), a = _ref[0], b = _ref[1], c = _ref[2];
返回多值?只不过是返回元组再赋值解构的语法糖而已。C++照样能做:

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

tuple get_student(int id)
{
    if (id == 0) return make_tuple(3.8, 'A', "Lisa Simpson");
    if (id == 1) return make_tuple(2.9, 'C', "Milhouse Van Houten");
    if (id == 2) return make_tuple(1.7, 'D', "Ralph Wiggum");
    throw invalid_argument("id");
}

int main()
{
    double gpa1;
    char grade1;
    string name1;
    tie(gpa1, grade1, name1) = get_student(1);

    return 0;
}
为什么C/C++或Java中函数不能返回多个值,而像Matlab和一些脚本语言可以?

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