C語言函數(shù)調(diào)用的三種方式

C 語言是一門面向過程的編程語言，通過一個(gè)又一個(gè)函數(shù)，把計(jì)算、過程控制等邏輯，包裝成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的處理單元。

既然是函數(shù)調(diào)用，就一定會有參數(shù)和返回值的傳遞問題，因此也就產(chǎn)生了多種不同的編程范式，比如：

Posix 風(fēng)格：函數(shù)返回值只用來表示成功(0)或失敗(非0)，其他的輸出結(jié)果都使用參數(shù)來傳遞。

Unix 風(fēng)格：函數(shù)返回值即包括錯誤代碼，也包括有用的輸出結(jié)果。

GAI 風(fēng)格：與 Posix 有點(diǎn)類似，函數(shù)執(zhí)行成功時(shí)返回0，否則就返回非0。

今天，我們就來聊一聊這些函數(shù)調(diào)用范式在開發(fā)過程中的一些小思考。

假設(shè)有一個(gè)算法函數(shù)，輸入兩個(gè)整型參數(shù)，輸出一個(gè)整型結(jié)果，并且輸出一個(gè)錯誤代碼。

第一種：輸入、輸出結(jié)果和錯誤碼全部通過參數(shù)傳遞

既然所有的信息都是通過參數(shù)來傳遞的，那么函數(shù)定義就應(yīng)該是下面這樣:

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void func1(int a, int b, int *result, int *err_code)
{
    int c = a + b;
    *result = c;
    err_code = 0;  // 沿用 Linux 中的習(xí)慣，0 表示沒有發(fā)生錯誤。
}

?

因?yàn)椴恍枰祷厝魏螖?shù)據(jù)，因此函數(shù)簽名的返回類型就是 void 。

因?yàn)檎{(diào)用者需要獲取輸出結(jié)果和錯誤碼，因此在形參中， result和err_code需要傳遞指針類型的變量。

面對這樣的函數(shù)簽名，調(diào)用者就必須顯示的定義兩個(gè)變量result和err_code，用來接收函數(shù)的輸出。

?

// 調(diào)用者代碼

int result, err_code;
func(1, 2, &result, &err_code);
if (0 == err_code)
    printf("Success. result = %d 
", result);
else
    printf("Failed. err_code = %d 
", err_code);

?

這種函數(shù)范式的優(yōu)點(diǎn)就是：在調(diào)用形式上統(tǒng)一，無論參數(shù)類型是什么(基礎(chǔ)類型、結(jié)構(gòu)體等待)，都是整齊劃一的函數(shù)調(diào)用寫法。

缺點(diǎn)就是有點(diǎn)累贅。

面對任何一個(gè)函數(shù)，調(diào)用者都必須定義一個(gè)err_code變量傳遞進(jìn)去。

如果一個(gè)函數(shù)是過程控制類型的，壓根就不會產(chǎn)生什么錯誤碼，這樣的函數(shù)調(diào)用就顯得很臃腫，因?yàn)檎{(diào)用者壓根就不需要檢查錯誤碼。

第二種：函數(shù)返回值表示錯誤碼

也就是把第一種方式中的err_code參數(shù)，通過函數(shù)返回值賦值給調(diào)用者。

這種函數(shù)編程范式還是比較常見的，返回值只表示錯誤碼，其他的輸出結(jié)果都通過參數(shù)引用(指針)來傳遞。

?

int func2(int a, int b, int *result)
{
    int c = a + b;
    *result = c;
    return 0;   // 返回錯誤碼
}

?

這樣的函數(shù)范式跟POSIX風(fēng)格很像了。

面對這樣的函數(shù)，調(diào)用者的寫法就會變成這樣：

?

// 調(diào)用者代碼

int result, err_code;
err_code = func2(1, 2, &result);
if (0 == err_code)
    printf("Success. result = %d 
", result);
else
    printf("Failed. err_code = %d 
", err_code);

?

看起來好像跟第一種方式?jīng)]有什么本質(zhì)區(qū)別，但是再看一下下面這樣的寫法呢：

?

// 調(diào)用者代碼

int result;
if (0 == func2(1, 2, &result))
    printf("Success. result = %d 
", result);
else
    printf("Failed.
");

?

這樣的代碼風(fēng)格，在Linux中是不是很常見？當(dāng)不需要處理錯誤碼時(shí)，這樣的編程方式會更方便一些。

第三種：函數(shù)返回值表示輸出結(jié)果

也就是把第一種方式中的result參數(shù)，通過函數(shù)返回值賦值給調(diào)用者。

?

int func3(int a, int b, int *err_code)
{
    int c = a + b;
    *err_code = 0;
    return c;
}

?

這有點(diǎn)類似Unix中的風(fēng)格：

返回結(jié)果中包括了有用的數(shù)據(jù)，但是它有一個(gè)局限：返回結(jié)果必須與錯誤碼的類型一致。

另外還有一個(gè)問題：如果 int 型的返回結(jié)果也可能是負(fù)數(shù), 所以 Unix 中還必須使用另一個(gè)全局變量 errno 來單獨(dú)存儲錯誤碼，存在線程安全問題(可以使用線程局部存儲來解決)。

面對這樣的函數(shù)簽名，調(diào)用者的調(diào)用方式如下:

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// 調(diào)用者代碼

int result, err_code;
result = func3(1, 2, &err_code))

if (0 == err_code)
    printf("Success. result = %d 
", result);
else
    printf("Failed.
");

?

這種方式的缺點(diǎn)與第一種一樣：必須定義一個(gè)變量 err_code，來接收錯誤碼。

在不必要檢查錯誤碼的場合中，顯得有點(diǎn)多此一舉。

小 結(jié)

以上的這三種函數(shù)調(diào)用方式，沒有好壞之分，只與每一位開發(fā)者的編碼習(xí)慣有關(guān)系。

而且在實(shí)際的項(xiàng)目代碼中，這三種方式都能看得到。

如果函數(shù)輸出結(jié)果是結(jié)構(gòu)體呢？

剛才討論的三種方式中，函數(shù)輸出結(jié)果reuslt是一個(gè)整型，如果它是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型的變量，那么哪一種方式相對比較好呢？

這就要注意另外兩點(diǎn)了:

結(jié)構(gòu)體的賦值是需要時(shí)間開銷的；

結(jié)構(gòu)體賦值時(shí)，需要考慮深拷貝、淺拷貝的問題。

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　　審核編輯：湯梓紅