C++学习——函数返回数组

首先不推荐函数返回数组，在C++中，函数不能直接返回一个本地数组，因为数组是分配在栈上的，当函数返回时，其栈帧会被销毁，因此返回的数组指针将会指向一个已释放的内存区域，这是未定义行为。
不过，有几种方法可以用来从函数返回数组：

文章目录

• • • 1. 返回指向数组的指针
    • 2. 使用标准库容器
    • 3. 使用C++11的尾返回类型

1. 返回指向数组的指针

法1：
由于数组对象本身是第一个元素的地址，所以返回数组本质上就是返回指针
语法要求按照返回指针声明返回值

int * func() {
	...;
	return arr;
}

要注意的是，返回的数组不可是局部变量（生命周期仅限函数），可以返回全局数组或static修饰的数组

下面的表述就是错误的：

int * func() {
	int arr[] = {1, 2, 3};
	return arr;
}

法2：你可以返回一个指向动态分配数组的指针。调用者需要负责释放这个数组。

#include <iostream>
#include <cstdlib> // for std::malloc and std::free
int* createArray(int size) {
    int* arr = static_cast<int*>(std::malloc(size * sizeof(int)));
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        arr[i] = i;
    }
    return arr;
}
int main() {
    int size = 5;
    int* myArray = createArray(size);
    
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << myArray[i] << ' ';
    }
    
    std::free(myArray); // 释放分配的内存
    return 0;
}

2. 使用标准库容器

你可以使用标准库中的容器，如std::vector，来返回一个数组。

#include <iostream>
#include <vector>
std::vector<int> createVector(int size) {
    std::vector<int> vec(size);
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        vec[i] = i;
    }
    return vec;
}
int main() {
    std::vector<int> myVector = createVector(5);
    
    for (int i = 0; i < myVector.size(); ++i) {
        std::cout << myVector[i] << ' ';
    }
    
    return 0;
}

3. 使用C++11的尾返回类型

C++11引入了尾返回类型，这允许你在函数返回类型中使用auto关键字。

#include <iostream>
#include <utility> // for std::move
auto createArray(int size) -> int(*)[size] {
    static int arr[size];
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        arr[i] = i;
    }
    return arr;
}
int main() {
    int size = 5;
    int (*myArray)[size] = createArray(size);
    
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << myArray[0][i] << ' ';
    }
    
    return 0;
}

请注意，在上述例子中，我们使用了静态分配的数组，这意味着该数组将在程序的整个生命周期内存在，并且函数返回的是指向这个静态数组的指针。不过，由于数组的大小是固定的，这种方法在实际应用中较为有限。
在C++中，推荐使用std::vector或其他容器来处理需要从函数返回的数组，因为它们更加灵活，并且管理了内存分配和释放。