C++ 関数の引数の渡し方や返り値の受け取り方はこれで合っていますか？（レビュー依頼）

回答やコメントでアドバイス頂いた皆様ありがとうございました。
色々なことが知れてとても参考になりました。

##まとめ
生配列は関数から戻せないがクラスなどでは可能
今回の例ではstd::vector
参考情報ではstd::arrayなど

出力の書式はC++で統一する(printfを混ぜない)
std::cout

配列出力などは他言語のfor-eachでスッキリ
range-based for

負の値になりえない要素数はunsignedな型を利用
今回の例ではstd::size_t 変数名

関数から戻り値を返す時に今どきのコンパイラなら
自動判別して無駄なコピーはほぼ発生しない模様
キーワードRVO,NRVO

0で埋める作業のほうが1で埋める作業より高速
今回の例では0埋めしたあとに1を代入する

##修正最終

#include <cstdio>    //名前空間に必須
#include <iostream>  //入出力に必須
#include <vector>    //std::vectorに必須
using namespace std; //名前空間指定

vector<int> get_primes(std::size_t n)
{
    // 戻り値用
    vector<int> primes(1, 2);
    // 篩用
    vector<int> sieve(n, 0);

    std::size_t i, j, start, step;
    sieve[2] = 1;

    for (i = 3; i < n; i = i + 2)
    {
        sieve[i] = 1;
    }

    for (i = 3; i < n; i = i + 2)
    {
        if (sieve[i] == 1)
        {
            primes.push_back(i);
            start = i * i;
            step = i * 2;
            for (j = start; j < n; j = j + step)
            {
                sieve[j] = 0;
            }
        }
    }

    // 確認用
    for (auto &&prime : primes)
    {
        cout << prime << " ";
    }
    cout << endl;

    return primes;
}

// 出力
void prt_primes(const vector<int> &primes)
{

    //書き直し（リストのみ）
    int i = 0;
    for (auto &&prime : primes)
    {
        cout << prime << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    const int n = 10;
    prt_primes(get_primes(n));

    return 0;
}

##修正３
初期値0,1の書き換えを逆にしてみました。

C++
1#include <cstdio>   //名前空間に必須
2#include <iostream> //入出力に必須
3#include <vector>   //std::vectorに必須
4using namespace std;//名前空間指定
5
6vector<int> get_primes(int n){
7    
8    // 戻り値用
9    vector<int> primes(1,2);
10    // 篩用
11    vector<int> sieve(n,0);
12
13    int i,start,step;
14    sieve[2] = 1;
15
16    for(i=3;i<n;i=i+2){
17        sieve[i] = 1;
18    } 
19
20    for(i=3;i<n;i=i+2){
21        if (sieve[i] == 1){
22            primes.push_back(i);
23            start = i*i;
24            step = i*2;
25            for(int j = start;j<n;j=j+step){
26                sieve[j] = 0;
27            }
28        }
29    } 
30
31    // 確認用
32    for(auto&& prime : primes) {
33        cout << prime << " ";
34    }
35    cout << endl;
36
37    return primes;
38}
39
40// 出力
41void prt_primes(const vector<int>& primes){
42
43    //書き直し（リストのみ）
44    int i = 0;
45    for(auto&& prime : primes) {
46        cout << prime << " ";
47    }
48    cout << endl;
49}
50
51int main(){
52    const int n = 10;
53    prt_primes(get_primes(n));
54
55    return 0;
56}
57

##修正２

C++
1#include <cstdio>   //名前空間に必須
2#include <iostream> //入出力に必須
3#include <vector>   //std::vectorに必須
4using namespace std;//名前空間指定
5
6vector<int> get_primes(int n){
7    
8    // 戻り値用
9    vector<int> primes(1,2);
10    // 篩用
11    vector<int> sieve(n,1);
12
13    int i,start,step;
14    sieve[0] = 0;
15    sieve[1] = 0;
16
17    for(i=4;i<n;i=i+2){
18        sieve[i] = 0;
19    } 
20
21    for(i=3;i<n;i=i+2){
22        if (sieve[i] == 1){
23            primes.push_back(i);
24            start = i*i;
25            step = i*2;
26            for(int j = start;j<n;j=j+step){
27                sieve[j] = 0;
28            }
29        }
30    } 
31
32    // 確認用
33    for(auto&& prime : primes) {
34        cout << prime << " ";
35    }
36    cout << endl;
37
38    return primes;
39}
40
41// 出力
42void prt_primes(const vector<int>& primes){
43
44    //書き直し（リストのみ）
45    int i = 0;
46    for(auto&& prime : primes) {
47        cout << prime << " ";
48    }
49    cout << endl;
50}
51
52int main(){
53    const int n = 10;
54    prt_primes(get_primes(n));
55
56    return 0;
57}
58

##修正１
（素数のみのリストが帰るものを作り直す予定ですが取り急ぎここまで。）

C++
1#include <cstdio>   //名前空間に必須
2#include <iostream> //入出力に必須
3#include <vector>   //std::vectorに必須
4using namespace std;//名前空間指定
5
6vector<int> get_primes(int n){
7    std::size_t;
8    vector<int> primes(n,1);
9    int i,start,step;
10
11    primes[0] = 0;
12    primes[1] = 0;
13
14    for(i=4;i<n;i=i+2){
15        primes[i] = 0;
16    } 
17
18    for(i=3;i<n;i=i+2){
19        if (primes[i] == 1){
20            start = i*i;
21            step = i*2;
22            for(int j = start;j<n;j=j+step){
23                primes[j] = 0;
24            }
25        }
26    } 
27
28    // 確認用
29    for(int i=0;i<n;i++){
30        if (primes[i] == 1){
31            cout << i << " ";
32        }
33    }
34    cout << endl;
35
36    return primes;
37}
38
39// 出力
40void prt_primes(const vector<int>& primes){
41
42    //書き直し（本来は素数のみのリストで良かったかも本題ではないので後回し）
43    int i = 0;
44    for(auto&& prime : primes) {
45        if (prime){
46            cout << i << " ";
47        }
48        i++;
49    }
50    cout << endl;
51}
52
53int main(){
54    const int n = 10;
55    prt_primes(get_primes(n));
56
57    return 0;
58}
59

##こういうことでしょうか？？？
ちょっとまで自信ないのでコメント頂けると助かります。

#include <cstdio>   //名前空間に必須
#include <iostream> //入出力に必須
#include <vector>   //std::vectorに必須
using namespace std;//名前空間指定

vector<int> get_primes(int n){
    vector<int> primes(n,1);
    int i,start,step;
    n = primes.size();
    primes[0] = 0;
    primes[1] = 0;

    for(i=4;i<n;i=i+2){
        primes[i] = 0;
    } 

    for(i=3;i<n;i=i+2){
        if (primes[i] == 1){
            start = i*i;
            step = i*2;
            for(int j = start;j<n;j=j+step){
                primes[j] = 0;
            }
        }
    } 

    // 確認用
    for(int i=0;i<n;i++){
        if (primes[i] == 1){
            cout << i << " ";
        }
    }
    printf("\n");

    return primes;
}

// 出力
void prt_primes(const vector<int>& primes){
    for(int i=0;i<primes.size();i++){
        if (primes[i] == 1){
            printf("%d ",i);
        }
    }
    printf("\n");
}

int main(){
    const int n = 10;
    prt_primes(get_primes(n));

    return 0;
}

##追記
（質問が分かりづらかったようなので追記します。）

例えば他言語ですがPythonなら呼び出し先の関数で配列を生成してそれを戻り値で返せます。
下記サンプルでしたらresult配列です。
これと同じことが出来そうにないので質問させていただきました。

C言語だと呼び出し先の関数で配列を生成して戻り値で返せないとなると呼び出し元で生成するのがいいのかなと思ったのですが、間違っていたり何か他に良い方法などあればご教示頂けると助かります。

Python3
1def calc(n):
2    result = []
3    for i in range(n):
4        result.append(i*i)
5    return result
6
7def main():
8    print(*calc(10))
9
10main()
11# 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81

##知りたいこと
配列データを関数で計算して処理したい場合は呼び出し元のmain()などで配列を生成して呼び出し先では参照渡し&変数名で受け取る方法が一般的標準的な方法という認識で合っていますか？
まだ勉強を始めて3日目なので今のうちにセオリーのようなものを知っておきたいです。
自分でも検索などしていますが客観的にお気づきの点などありましたらご教示お願いします。

##現状
C言語では関数から配列を返り値として戻せないと知るまで直感的に動かせなくて戸惑いました。
下記サンプルではmain()で宣言した配列vector<int> primes(n,1);をint get_primes(vector<int> &primes){に渡して計算処理して次にvoid prt_primes(const vector<int> &primes){に渡して出力しています。

10までの素数を出力するサンプルコード

C++
1#include <cstdio>   //名前空間に必須
2#include <iostream> //入出力に必須
3#include <vector>   //std::vectorに必須
4using namespace std;//名前空間指定
5
6int get_primes(vector<int> &primes){
7    int i,n,start,step;
8    n = primes.size();
9    primes[0] = 0;
10    primes[1] = 0;
11
12    for(i=4;i<n;i=i+2){
13        primes[i] = 0;
14    } 
15
16    for(i=3;i<n;i=i+2){
17        if (primes[i] == 1){
18            start = i*i;
19            step = i*2;
20            for(int j = start;j<n;j=j+step){
21                primes[j] = 0;
22            }
23        }
24    } 
25
26    // 確認用
27    for(int i=0;i<n;i++){
28        if (primes[i] == 1){
29            cout << i << " ";
30        }
31    }
32    printf("\n");
33
34    return 0;
35}
36
37// 出力
38void prt_primes(const vector<int> &primes){
39    for(int i=0;i<primes.size();i++){
40        if (primes[i] == 1){
41            printf("%d ",i);
42        }
43    }
44    printf("\n");
45}
46
47int main(){
48    const int n = 10;
49    vector<int> primes(n,1);
50    get_primes(primes);
51    prt_primes(primes);
52
53    return 0;
54}
55

2 3 5 7 
2 3 5 7

行動規範の内容に同意します

回答3件

こんにちは。

追記の内容で合ってますよ。

C++は、このあたりが最近非常に進化したのでややこしいです。
ですが、C++の基本はint型等の基本型だけでなく、クラスや構造体をコピーすると中身が全てコピーされます。（代入演算子の働きを同じにできるように設計されていますし、それが推奨されています。）
return インスタンス;も、基本ルールとしてはその内容が戻り先のインスタンスへコピーされます。

ただし、コピーする必要がないことをコンパイラが把握できる時は最適化によりコピーされないケースが非常に多いです。代表的な例としては、ローカル変数はreturn後に破棄されますから、それを戻す際にコピーしなくて済ませる術があることが多く、しかもコンパイラがそれを把握できることも多いので多くの場合コピーされません。

std::vector等のSTLコンテナは、ローカル変数をreturnする際、そのデータ領域はコピーされないと思って概ね大丈夫です。（要素数等の管理領域さえコピーせずに済まされることも少なくないです。）

ところで、

n = primes.size();

は消し忘れでしょうか？

primes[0] = 0;
primes[1] = 0;

はnが2未満の時に危険です。

投稿2018/10/18 13:32

編集2018/10/18 13:41

Chironian

総合スコア23272

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