C/C++の関数から複数の値を返す方法！ポインタと参照渡しを使った実装例を解説

C言語やC++では、関数から複数の値を直接返すことはできません。return文で返せるのは基本的に1つの値だけだからです。しかし、少し工夫をすることで、1つの関数から2つ以上の結果を受け取ることが可能です。

その代表的な手法が、「アドレス渡し（call by address）」または「参照渡し（call by reference）」と呼ばれる方法です。呼び出し元の関数側で結果を格納するための変数を用意しておき、呼び出される関数はポインタ型の引数を受け取ります。つまり、変数そのものではなく変数のアドレスを渡すことで、関数の中から呼び出し元の変数へ直接値を書き込むことができます。

ここでは、2つの整数の除算を行い、「商」と「余り」という2つの結果を1つの関数から同時に取得するプログラムを例に、具体的な実装方法を見ていきましょう。

サンプルコード

#include<stdio.h>
void div(int a, int b, int *quotient, int *remainder) {
    *quotient = a / b;
    *remainder = a % b;
}
main() {
    int a = 76, b = 10;
    int q, r;
    div(a, b, &q, &r);
    printf("Quotient is: %d\nRemainder is: %d\n", q, r);
}

実行結果

Quotient is: 7
Remainder is: 6

コードの解説

このプログラムでは、div関数が第3引数と第4引数としてint型へのポインタ（*quotient、*remainder）を受け取っています。呼び出し元では、変数qとrのアドレスを&q、&rとして渡しています。

関数内部で*quotientや*remainderに値を代入すると、それはポインタが指し示す先、すなわち呼び出し元のqとrへの書き込みとなります。その結果、関数の戻り値がvoidであっても、商と余りの2つの情報を同時に取得できるのです。

補足：C++なら他の方法も使える

C++では、上記のポインタを使う方法に加えて、構造体やstd::pairを返り値にする方法、またC++17以降ではstd::tupleと構造化束縛を組み合わせることで、より直感的に複数の値を扱うこともできます。状況に応じて最適な手法を選択するとよいでしょう。