Kembalikan `struct` dari fungsi di C

Hari ini saya mengajar beberapa teman bagaimana cara menggunakan Cs struct. Salah satu dari mereka bertanya apakah Anda dapat mengembalikan sebuah structfungsi, yang saya jawab: "Tidak! Anda akan mengembalikan pointer ke malloced secara dinamis struct."

Berasal dari seseorang yang terutama melakukan C ++, saya berharap tidak dapat mengembalikan structnilai s. Dalam C ++ Anda bisa membebani operator =objek Anda secara berlebihan dan masuk akal untuk memiliki fungsi untuk mengembalikan objek Anda berdasarkan nilai. Namun, dalam C, Anda tidak memiliki opsi itu dan itu membuat saya berpikir apa yang sebenarnya dilakukan oleh kompiler. Pertimbangkan yang berikut ini:

struct MyObj{
    double x, y;
};

struct MyObj foo(){
    struct MyObj a;

    a.x = 10;
    a.y = 10;

    return a;
}        

int main () {

    struct MyObj a;

    a = foo();    // This DOES work
    struct b = a; // This does not work

    return 0;
}    

Saya mengerti mengapa struct b = a;tidak bekerja - Anda tidak bisa kelebihan operator =untuk tipe data Anda. Bagaimana a = foo();kompilasi itu baik-baik saja? Apakah ini berarti sesuatu selain struct b = a;? Mungkin pertanyaan yang ingin diajukan adalah: Apa yang sebenarnya dilakukan oleh returnpernyataan bersama =?

[Sunting]: Ok, saya hanya menunjuk struct b = aadalah kesalahan sintaksis - itu benar dan saya idiot! Tapi itu membuatnya semakin rumit! Penggunaan struct MyObj b = amemang berhasil! Apa yang kulewatkan di sini?

Anda dapat mengembalikan struktur dari suatu fungsi (atau menggunakan =operator) tanpa masalah. Ini adalah bagian bahasa yang didefinisikan dengan baik. Satu-satunya masalah struct b = aadalah Anda tidak memberikan jenis yang lengkap. struct MyObj b = aakan bekerja dengan baik. Anda juga bisa meneruskan struktur ke fungsi - struktur persis sama dengan tipe bawaan apa pun untuk keperluan pemindahan parameter, nilai pengembalian, dan penugasan.

Berikut adalah program demonstrasi sederhana yang melakukan ketiganya - melewatkan struktur sebagai parameter, mengembalikan struktur dari suatu fungsi, dan menggunakan struktur dalam pernyataan penugasan:

#include <stdio.h>

struct a {
   int i;
};

struct a f(struct a x)
{
   struct a r = x;
   return r;
}

int main(void)
{
   struct a x = { 12 };
   struct a y = f(x);
   printf("%d\n", y.i);
   return 0;
}

Contoh berikutnya hampir persis sama, tetapi menggunakan inttipe bawaan untuk tujuan demonstrasi. Kedua program memiliki perilaku yang sama sehubungan dengan pass-by-value untuk passing parameter, tugas, dll .:

#include <stdio.h>

int f(int x) 
{
  int r = x;
  return r;
}

int main(void)
{
  int x = 12;
  int y = f(x);
  printf("%d\n", y);
  return 0;
}

Saat melakukan panggilan seperti itu a = foo();, kompiler mungkin mendorong alamat struktur hasil pada stack dan meneruskannya sebagai pointer "tersembunyi" ke foo()fungsi. Secara efektif, itu bisa menjadi sesuatu seperti:

void foo(MyObj *r) {
    struct MyObj a;
    // ...
    *r = a;
}

foo(&a);

Namun, implementasi yang tepat dari ini tergantung pada kompiler dan / atau platform. Seperti yang dicatat oleh Carl Norum, jika strukturnya cukup kecil, itu mungkin bahkan dikembalikan sepenuhnya dalam register.

The struct bgaris tidak bekerja karena itu kesalahan sintaks. Jika Anda mengembangkannya untuk memasukkan tipe itu akan berfungsi dengan baik

struct MyObj b = a;  // Runs fine

Apa yang dilakukan C di sini pada dasarnya adalah memcpydari struct sumber ke tujuan. Ini berlaku untuk penugasan dan pengembalian structnilai (dan benar-benar setiap nilai lain dalam C)

ya, mungkin kita bisa melewati struktur dan mengembalikan struktur juga. Anda benar tetapi sebenarnya Anda tidak melewati tipe data yang seharusnya seperti struct ini MyObj b = a.

Sebenarnya saya juga mengetahui ketika saya mencoba mencari solusi yang lebih baik untuk mengembalikan lebih dari satu nilai untuk fungsi tanpa menggunakan pointer atau variabel global.

Sekarang di bawah ini adalah contoh untuk hal yang sama, yang menghitung penyimpangan nilai siswa tentang rata-rata.

#include<stdio.h>
struct marks{
    int maths;
    int physics;
    int chem;
};

struct marks deviation(struct marks student1 , struct marks student2 );

int main(){

    struct marks student;
    student.maths= 87;
    student.chem = 67;
    student.physics=96;

    struct marks avg;
    avg.maths= 55;
    avg.chem = 45;
    avg.physics=34;
    //struct marks dev;
    struct marks dev= deviation(student, avg );
    printf("%d %d %d" ,dev.maths,dev.chem,dev.physics);

    return 0;
 }

struct marks deviation(struct marks student , struct marks student2 ){
    struct marks dev;

    dev.maths = student.maths-student2.maths;
    dev.chem = student.chem-student2.chem;
    dev.physics = student.physics-student2.physics; 

    return dev;
}

Sejauh yang saya ingat, versi pertama C hanya diperbolehkan untuk mengembalikan nilai yang bisa masuk ke dalam register prosesor, yang berarti bahwa Anda hanya bisa mengembalikan pointer ke struct. Pembatasan yang sama diterapkan pada argumen fungsi.

Versi yang lebih baru memungkinkan untuk mengedarkan objek data yang lebih besar seperti struct. Saya pikir fitur ini sudah umum selama tahun delapan puluhan atau awal sembilan puluhan.

Array, bagaimanapun, masih bisa dilewati dan dikembalikan hanya sebagai pointer.

Anda dapat menetapkan struct dalam C. a = b; sintaks yang valid.

Anda cukup meninggalkan bagian dari jenis - tag struct - di baris Anda yang tidak berfungsi.

Tidak ada masalah dalam melewati kembali struct. Itu akan diteruskan oleh nilai

Tetapi, bagaimana jika struct berisi anggota yang memiliki alamat variabel lokal

struct emp {
    int id;
    char *name;
};

struct emp get() {
    char *name = "John";

    struct emp e1 = {100, name};

    return (e1);
}

int main() {

    struct emp e2 = get();

    printf("%s\n", e2.name);
}

Sekarang, di sini e1.name berisi alamat memori lokal ke fungsi get (). Setelah mendapatkan () kembali, alamat lokal untuk nama akan dibebaskan. SO, di pemanggil jika kami mencoba mengakses alamat itu, itu dapat menyebabkan kesalahan segmentasi, karena kami mencoba alamat yang dibebaskan. Itu buruk..

Sedangkan e1.id akan benar-benar valid karena nilainya akan disalin ke e2.id

Jadi, kita harus selalu berusaha menghindari mengembalikan alamat memori lokal suatu fungsi.

Apa pun yang ditransfer dapat dikembalikan kapan saja

struct emp {
    int id;
    char *name;
};

struct emp get() {
    char *name = "John";

    struct emp e1 = {100, name};

    return (e1);
}

int main() {

    struct emp e2 = get();

    printf("%s\n", e2.name);
}

berfungsi dengan baik dengan versi kompiler yang lebih baru. Sama seperti id, konten nama akan disalin ke variabel struktur yang ditugaskan.

alamat struct var e2 didorong sebagai arg to callee stack dan nilai ditugaskan di sana. Bahkan, get () mengembalikan alamat e2 di eax reg. Ini berfungsi seperti panggilan dengan referensi.