6.3.3. Возвращение указателя на массив

Поскольку копировать массив нельзя, функция не может возвратить его. Но функция может возвратить указатель или ссылку на массив (см. раздел 3.5.1). К сожалению, синтаксис, обычно используемый для определения функций, которые возвращают указатели или ссылки на массив, довольно сложен. К счастью, такие объявления можно упростить. Например, можно использовать псевдоним типа (см. раздел 2.5.1):

typedef int arrT[10];  // arrT синоним для типа массива из десяти

                       // целых чисел

using arrtT = int[10]; // эквивалентное объявление arrT;

                       // см. раздел 2.5.1

arrT* func(int i);     // func возвращает указатель на массив из

                       // пяти целых чисел

где arrT — это синоним для массива из десяти целых чисел. Поскольку нельзя возвратить массив, мы определяем тип возвращаемого значения как указатель на этот тип. Таким образом, функция func() получает один аргумент типа int и возвращает указатель на массив из десяти целых чисел.

Объявление функции, возвращающей указатель на массив

Чтобы объявить функцию func(), не используя псевдоним типа, следует вспомнить, что размерность массива следует за определяемым именем:

int arr[10];          // arr массив из десяти целых чисел

int *p1[10];          // p1 массив из десяти указателей

int (*p2)[10] = &arr; // p2 указывает на массив из десяти целых чисел

Подобно этим объявлениям, если необходимо определить функцию, которая возвращает указатель на массив, размерность должна следовать за именем функции. Однако функция имеет список параметров, который также следует за именем. Список параметров предшествует размерности. Следовательно, функция, которая возвращает указатель на массив, имеет такую форму:

Тип (*функция(список_параметров))[размерность]

Как и в любом другом объявлении массива, Тип — это тип элементов, а размерность — это размер массива. Круглые скобки вокруг части (*функция(список_параметров)) необходимы по той же причине, по которой они были нужны при определили указателя p2. Без них мы определили бы функцию, которая возвращает массив указателей.

В качестве конкретного примера рассмотрим следующее объявление функции func(), не использующей псевдоним типа:

int (*func(int i))[10];

Чтобы понять это объявление, имеет смысл прочитать его следующим образом:

• func(int) указывает, что функцию func() можно вызвать с аргументом типа int;

• (*func(int)) указывает, что можно обратиться к значению результата этого вызова;

• (*func(int))[10] указывает, что обращение к значению результата вызова функции func() возвращает массив из десяти элементов;

• int (*func(int))[10] указывает, что типом элементов этого массива является int.

Использование замыкающего типа возвращаемого значения

По новому стандарту есть и другой способ упростить объявления функции func() — с использованием замыкающего типа возвращаемого значения (trailing return type). Оно может быть определено для любой функции, но полезней всего оно для функций со сложными типами возвращаемого значения, такими как указатели (или ссылки) на массивы. Замыкающий тип возвращаемого значения следует за списком параметров и предваряется символом ->. Чтобы сообщить о том, что возвращаемое значение следует за списком параметров, ключевое слово auto располагается там, где обычно присутствует тип возвращаемого значения:

// fcn получает аргумент типа int и возвращает указатель на массив

// из десяти целых чисел

auto func(int i) -> int(*)[10];

Поскольку тип возвращаемого значения указан после списка параметров, проще заметить, что функция func() возвращает указатель и что этот указатель указывает на массив из десяти целых чисел.

Использование спецификатора decltype

В качестве другой альтернативы, если известен массив (массивы), указатель на который способна возвратить наша функция, можно использовать спецификатор decltype, чтобы объявить тип возвращаемого значения. Например, следующая функция возвращает указатель на один из двух массивов, в зависимости от значения ее параметра:

int odd[] = {1,3,5,7,9};

int even[] = {0,2,4,6,8};

// возвращает указатель на массив из пяти элементов типа int

decltype(odd) *arrPtr(int i) {

 return (i % 2) ? &odd : &even; // возвращает указатель на массив

}

Тип возвращаемого значения функции arrPtr() указан как decltype, свидетельствуя о том, что функция возвращает указатель на любой тип, который имеет odd. В данном случае этот объект является массивом, поэтому функция arrPtr() возвращает указатель на массив из пяти целых чисел.

Единственная сложность здесь в том, что следует помнить, что спецификатор decltype не преобразовывает автоматически массив в указатель соответствующего ему типа. Тип, возвращенный спецификатором decltype, является типом массива, для которого нужно добавить *, чтобы указать, что функция arrPtr() возвращает указатель.

Упражнения раздела 6.3.3

Упражнение 6.36. Напишите объявление функции, возвращающей ссылку на массив из десяти строк, не используя ни замыкающий тип возвращаемого значения, ни спецификатор decltype или псевдоним типа.

Упражнение 6.37. Напишите три дополнительных объявления для функций предыдущего упражнения. Нужно использовать псевдоним типа, замыкающий тип возвращаемого значения и спецификатор decltype. Какую форму вы предпочитаете и почему?

Упражнение 6.38. Перепишите функцию arrPtr() так, чтобы она возвращала ссылку на массив.