Question

这是一个获取数字位数之和的函数：

int sumOfDigits(int n)
{
    int sum=0; //line 1
    if(n==0)
        return sum;
    else
    {
        sum=(n%10)+sumOfDigits(n/10); //line 2
        // return sum;  //line 3
    }
}

在编写此代码时，我意识到局部变量的范围对于函数的每个单独递归都是局部的。我是否正确地说，如果n=11111，每次递归都会创建5个sum变量并将其推送到堆栈中？如果这是正确的，那么当我可以使用循环在正常函数中执行它时使用递归有什么好处，从而只覆盖一个内存位置？如果我使用指针，递归可能会占用与普通函数类似的内存。

现在我的第二个问题，即使这个函数每次都给我正确的结果，我也看不到递归（除了返回0的最后一个）递归值而没有取消注释第3行。（使用gany使用geany ）

我是编程新手，所以请原谅任何错误

Answer 1

所以我说得对，如果n = 11111，每次递归都会创建5个和变量并推送到堆栈上？

从概念上讲，编译器可能会将某些形式的递归转换为跳转/循环。例如。执行尾调用优化的编译器可以转为

void rec(int i)
{
    if (i > 0) {
        printf("Hello, level %d!\n", i);
        rec(i - 1);
    }
}

等同于

void loop(int i)
{
    for (; i > 0; i--)
        printf("Hello, level %d!\n", i);
}

因为递归调用位于尾部位置：调用时，rec的当前调用除了调用者return之外没有其他工作要做，所以它也可以重复使用它的堆栈帧进行下一次递归调用。

如果这是正确的，那么当我可以使用循环在正常函数中使用递归时，使用递归有什么好处，从而只覆盖一个内存位置？如果我使用指针，递归可能会占用与普通函数类似的内存。

对于这个问题，递归是非常不合适的，至少在C中，因为循环更具可读性。但是，有些问题，递归更容易理解。树结构的算法是最好的例子。

（尽管每个递归都可以通过具有显式堆栈的循环来模拟，然后可以更容易地捕获和处理堆栈溢出。）

我不理解关于指针的说法。

我没有看到递归（除了返回0的最后一个递归）如何在不取消注释第3行的情况下返回值。

偶然。程序显示未定义的行为，因此它可以做任何事情，甚至返回正确的答案。

Answer 2

所以我说得对，如果n = 11111，则创建5个和变量并在每次递归时推入堆栈？

递归是5级深度，因此传统上最终将创建5 stack frames（但在下面阅读！），其中每一个都有空间来容纳sum变量。所以这在精神上大多是正确的。

如果这是正确的，那么当我使用递归时有什么好处可以使用循环在正常函数中执行它，因此只覆盖一个记忆位置？

有几个原因，包括：

递归表达算法可能更自然;如果性能可以接受，可维护性很重要
简单的递归解决方案通常不会保持状态，这意味着它们可以简单地并行化，这是多核时代的一个主要优势
compiler optimizations经常否定递归的缺点

我没有看到递归的方式（除了返回的最后一个 0）返回值而不取消注释第3行。

注释第3行是未定义的行为。为什么要这样做？

Answer 3

是的，参数和局部变量是每个invokation的本地变量，这通常是通过创建程序堆栈上设置的每个invokation变量的副本来实现的。是的，与具有循环的实现相比，这会消耗更多内存，但前提是问题可以通过循环和常量内存使用来解决。考虑遍历树 - 您必须将树元素存储在某处 - 无论是在堆栈上还是在其他结构中。递归优势是它更容易实现（但并不总是更容易调试）。

如果你在第二个分支中评论return sum;，行为是未定义的 - 任何事情都可能发生，包括预期的行为。那不是你应该做的。

关于C语言中递归函数的几个问题

3 个答案: