在现代 C++ 中在函数声明中定义返回变量是否合法？

Question

我在CodeSignal上发现了一段奇怪的C++语法：

string r, longestDigitsPrefix(string s)
{
   for(auto const c : s)
   {
      if(isdigit(c))
        r += c;
      else
        break;
   }
   return r;
}

第一行是在函数声明之前定义string r。这在现代 C++ 中有效吗？

上面的代码编译并通过了 CodeSignal 控制台中的所有测试，但是当我尝试在本地编译时它产生了编译器错误 (--std=c++14)。

这是现代 C++ 中的有效语法吗？如果是，它符合哪个标准修订版？

Answer 1

是的，C++ 语法很奇怪。基本上，当涉及到声明（并且只有声明）时，我们有这样的东西：

T D1, D2, ... ,Dn;

表示（[dcl.dcl]/3）：

T D1;
T D2;
...
T Dn;

这在正常情况下会很熟悉：

int a, b; // declares two ints

也许在你被告知要担心的情​​况下：

int* a, b, *c; // a and c are pointers to int, b is just an int

但声明符也可以引入其他东西：

int *a, b[10], (*c)[10], d(int);

这里a是一个指向int的指针，b是一个由10个ints组成的数组，c是一个指向一个由10个ints组成的数组的指针，d是一个函数一个int 返回一个int。

---

但是，这仅适用于声明。所以这个：

string r, longestDigitsPrefix(string s);

是一个有效的 C++ 声明，它将 r 声明为 string，将 longestDigitsPrefix 声明为接受 string 并返回 string 的函数。

但是这个：

string r, longestDigitsPrefix(string s) { return s; }

是无效的 C++。函数定义有自己的语法，不能作为 init-declarator-list 的一部分出现。

该函数的定义也很糟糕，因为它使用全局变量来跟踪状态。所以即使它是有效的，longestDigitsPrefix("12c") 第一次会返回"12"，但第二次会返回"1212"...

Answer 2

通过阅读 ISO C++14 草案 N4140 附件 A [gram]，我很确定它是不正确的，因为我找不到从

的翻译单元推断语法的方法

翻译单元 -> 声明序列 -> 声明 -> 块声明 |函数定义 |链接规范 | ...

函数定义：属性说明符-seqopt decl-说明符-seqopt 声明符 virt-specifier-seqopt 函数体

declarator: ptr-declarator noptr-declarator parameters-and-qualifiers 尾随返回类型

但你的行更多的是逗号运算符，但它的语法是：

表达式： 赋值表达式 |表达式，赋值表达式

赋值表达式：条件表达式 |逻辑或表达式 | 赋值运算符 |初始化子句 |抛出表达式

而且没有从assignment-expression到function-definition的途径

更新： 感谢 Barry，另一种尝试自下而上解析文本的方法是尝试从 init-declarator-list（您可以从 block-declaration 获取）到 function-definition：

初始化声明符列表：初始化声明符 |初始化声明器列表， 初始化声明器

init-declarator: 声明器初始化选择

还有

declarator: ptr-declarator noptr-declarator parameters-and-qualifiers 尾随返回类型

允许您声明函数但不允许定义。所以这个奇怪的代码是合法的：

#include <string>
using std::string;

string r, longestDigitsPrefix(string s);

string longestDigitsPrefix(string s) {
    for(auto const c : s)
    {
        if(isdigit(c))
            r += c;
        else
            break;
    }
    return r;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    longestDigitsPrefix("foo");

    return 0;
}

但是我可能是错的，因为我不习惯使用 C++ 的形式语法，这很正常，因为它的语法非常复杂，并且有一些不平凡的行为。

Answer 3

据我所知，这不是一个有效的函数声明。

函数中的前缀只能用来定义函数的“返回”变量是什么类型，而不是变量本身。

但是，您可以在函数外部声明一个变量（从而使其成为全局变量）并在函数内部对其进行修改，正如您可能已经尝试过的那样，但是您需要将所述变量作为引用传递给函数的参数。您还需要将您的函数设置为 void，因为它不会返回变量，而只是修改它

例子

std::string foo = "Hello";

void foo_func(std::string &string)
{ //do something with the string
}

//call the function and modify the global "foo" string
foo_func(foo);

Answer 4

如果你这样做是为了优化，那么只要只有一个变量被返回，那么大多数编译器都会将返回变量分配在调用者的堆栈上，而不是被调用者的堆栈上。

您所要做的就是在被调用者的上下文中声明变量，并确保有 1 个返回点，或者所有返回点都返回相同的变量。