Почему C не одобряет функции, возвращающие массив

Пейзаж C

В отличие от таких языков, как Java, C не не предлагает прямую поддержку функций, возвращающих массивы. Хотя массивы можно возвращать, этот процесс является громоздким. Это поднимает вопросы о причинах, лежащих в основе этого дизайнерского решения.

Механика массивов в C

Чтобы понять это, мы должны углубиться в основы массивов в C. C имена массивов представляют собой адреса памяти, а не сами массивы. Массивы размещаются либо в стеке (int array[n]), либо в куче (int* array = (int*) malloc(sizeof(int)*n)), что влияет на управление памятью.

Область видимости и доступ к памяти

Рассмотрим гипотетическую функцию, возвращающую массив:

int[] foo(args){
    int result[n];
    // Code...
    return result;
}

При доступе к памяти извне этой функции мы сталкиваемся с проблемой. Память результирующего массива находится за пределами области стека вызова функции. Это требует нетрадиционного подхода к передаче массивов по ссылке для сохранения доступности памяти.

Подход Java

Java использует другую парадигму, в которой все фактически передается по значению. Однако эти значения часто представляют адреса памяти, поэтому возвращаемые значения фактически представляют собой массивы с указателями. Java управляет памятью автоматически, хотя и с проблемами эффективности.

Прагматизм C

C , разработанный для повышения производительности C, отличается отсутствием автоматического управления памятью. Это решение повлияло на решение не реализовывать функции, возвращающие массив напрямую. Хотя шаблонные классы могут выполнить эту задачу, возврат массивов C остается трудоемким процессом, соответствующим подходу Java, но лишенным его удобств. возврат функций возник из-за опасений по поводу производительности. Несмотря на отсутствие прямой поддержки, C позволяет возвращать массивы, используя традиционный подход C, предоставляя разработчикам низкоуровневый контроль над управлением памятью.