对于具有引用返回类型的搜索算法，默认返回值应该是什么？

Question

假设我有一个数组，我想检索对该数组元素的引用。

struct A {
    int n;
}

A& search_algo(A* AList, int len, int target) {
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        if (AList[i].n == target) { return AList[i]; }
    }
    return what?   //problem comes here, target not in array, what should I return
}

我想知道处理它的最常规方法是什么，或者什么返回值最有意义。 就像我怎样才能最好地传达“你的东西不在这里，走开”的信息。 类似于nullptr东西会很棒。

我目前的解决方案是在堆栈上初始化一个对象A并返回它。 虽然我可以编译得很好，但是返回对局部变量的引用是不安全的。

我正在考虑使用new在堆上初始化对象，但这会很麻烦，我将不得不处理内存释放。 我不喜欢。

Answer 1

一个好的做法是返回找到元素的索引/位置，而不是返回找到的值。 这就是STL所做的，它返回找到的元素的位置/迭代器，如果未找到该元素，则返回最后一个元素之前 1 个单位的位置，这表明在容器中找不到该元素。 如果在数组中找不到该元素，则可以返回len 。 例如，

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;

struct A {
    int n;
};

int search_algo(A* AList, int len, int target) {
    for (int i = 0; i < len; i++)
        if (AList[i].n == target)
            return i;
    return len;
}

int main(){
    int _len = 4;
    A _list[_len] = {6,7,8,9};
    int idx1 = search_algo(_list,_len,7);
    int idx2 = search_algo(_list,_len,10);
    if(idx1==_len)
        cout<<"Element not found"<<endl;
    else
        cout<<"Element found at "<<idx1<<" index and it's value is "<<_list[idx1].n<<endl;
    if(idx2==_len)
        cout<<"Element not found"<<endl;
    else
        cout<<"Element found at "<<idx2<<" index and it's value is "<<_list[idx2].n<<endl;
}

输出：

Element found at 1 index and it's value is 7
Element not found

Answer 2

返回索引将是一个很好的做法。 但是如果你坚持引用，我认为你可以在search_algo的末尾抛出异常。

Answer 3

返回容器的 last() 迭代器或len以指示 find() 失败。 这是 STL 的惯例，也是一个很好的做法。

template<typename InputIterator, typename T>
  InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{
  while (first!=last) {
    if (*first==val) return first;
    ++first;
  }
  return last;
}

Answer 4

如果您期望“未找到”作为有效结果，则不应返回对找到的对象的引用，因为 C++ 中没有“空”引用。

您可以返回一个指针（nullptr 表示未找到），一个迭代器（最后一个表示未找到）。

在标准库中，返回引用的函数通常不是用于搜索元素的，通常是没有元素返回的例外情况。 所以它只会抛出一个异常，比如std::map::at()