値を返り値に返すのと参照渡しした引数に格納することの違い

プログラミングをしていて、次のような2種類の形式の関数をみることがあります。

void sum(int a, int b, int& c); //aとbの和をcに格納する
int sum(int a, int b); //aとbの和を返す

上の例のint &cは参照渡しされる引数という意味で、CやC++、PHPなどで同様です。

この、計算結果を参照渡しした引数に格納するのと、返り値に返すことの違いがよく分かりません。計算結果が複数ある場合は、前者の方が便利でしょう。しかし計算結果が1つだけなのに前者の方法を採っている関数も多く見かけます。個人的には、計算結果を返り値として返す後者の方法の方が感覚的に自然だと思うのですが、なぜ前者のような関数が存在するのか、教えていただきたく存じます。

No.1 ベストアンサー 回答者： kmee 回答日時： 2010/01/30 18:08

・複数の値を返したい

・↑の応用) 値とエラー等の情報を返したい
if ( MySqrt(a,b) ) { printf( "ERROR" ); } // a>0ならb=√a,戻り値0, a<=0ならbは無効で戻り値1

・戻り値として返すとパフォーマンスが悪い(C/C++の構造体等)
あるいは、関数内で変数に代入→戻ってきて呼出し側の変数に代入、というわずかな処理でも速くしたい。

・↑と関係して、同様の関数と引数の形を揃えた
構造体用が MyFunc1(a,b) / 数値用が b = MyFunc2(a) と見た目が変わらないように。

・戻り値の型を厳密に指定したい
double c = sum(a,b) ;等と暗黙の型変換をしないようにしたい。

・戻り値を返すサブルーチンが書けなかった言語からのなごり

以上、思いついたものを書いてみました。

No.4 回答者： notnot 回答日時： 2010/01/31 11:44

一つのプログラム中で混在していると、気まぐれとしかいいようがないですね。

関数によっては、「結果」と呼ぶべきものと、「処理が正常であったか」を返す必要があります。たとえば、fopen() は「ファイルポインタ」も返さないといけないし、「オープンが正常だったか」も返さないといけない。そこで、ファイルポインタがNULLにならないことを利用して、エラー時にはNULLを返すという決めにすることで、返り値一つで済ませているわけです。でも、これではエラーの理由を返せません。
システム関連の関数では、グローバル変数 errno を使って理由を返すことが多いです。理由を知りたい場合は、#include <errno.h> した上で、errnoを参照します。

ユーザが書くプログラム中で定義する関数のうちの少なからずのものが「正常かどうか」を返す必要がある場合、グローバル変数などは使わず、返り値で「正常かどうか、エラーならどんなエラーか」を返すということに統一して、「結果」は必ず引数で返す。「正常かどうか」を返す必要のない関数でも、0でも返すことにしておいて必ず「結果」を引数で返すことにするのがよく行われるようです。

このルールのメリットとしては、「最初は正常かどうかを返す必要がなかったが、処理の中身が増えて正常かどうかおよびエラー理由を返す必要が出てきた」場合に、修正が楽なことです。

No.3 回答者： nag0720 回答日時： 2010/01/31 02:09

＃１で書かれていること以外でよく使うのは、値の参照と代入を同時に行いたい場合ですね。

例えば、aにbを加算するというような場合や、複数のエラーチェックで最大のエラーレベルを調べたい場合など。

No.2 回答者： ICE_FALCON 回答日時： 2010/01/30 19:50

> 前者のような関数が存在するのか

それはプログラム言語の仕様としてですか？
言語仕様として存在させなきゃ自由度が下がるじゃないですか。

C言語などは、とても自由度の高い言語なので、
関数をどう実現するかは、プログラマーの勝手です。
あまりに自由度の高いのでバグがとっても出やすいです。
なので、バグが少なくなるように、
コーディング規約を会社や部署ごとに決めます。

コーディング規約で前者を禁止すれば、書きませんし、
禁止しなければ書いても良いというだけでしょう。