Question

执行递归函数时堆栈调用等等会发生什么？递归甚至首先使用堆栈吗？我希望得到一个答案，有助于更好地可视化递归期间发生的事情。

Answer 1

通常，递归调用与任何其他函数调用相同。它创建一个新的堆栈帧，保存旧变量并最终返回给调用者，就像任何旧的函数调用一样。这意味着递归函数可能导致堆栈溢出。（事实上，这可能是溢出堆栈的最简单方法！）

但是，在某些语言中，尾递归有一个例外。尾递归涉及递归调用，这是函数执行的最后一项操作（即在尾部位置中调用）。这意味着除了直接返回之外，函数不能对递归调用的结果执行任何。比较这两个愚蠢的例子：

// Not tail-recursive: we add 1 to the result of foo()
function foo(x) {
  if (x > 0) {
    return 1 + foo(x - 1)
  } else {
    return 0;
  }
}

// Tail recursive: we return foo() directly
// (`x - 1' happens *before* foo is called)
function foo(x) {
  if (x > 0) {
    return foo(x - 1);
  } else {
    return 0;
  }
}

如果函数是尾递归的，那么在每次迭代时都没有分配堆栈帧的意义，因为不需要保留任何信息。相反，可以重用现有的堆栈帧，或者可以将整个事物重写为循环。

像Scala这样的语言可以做到这一点，这意味着您可以以递归方式编写迭代过程，而不会遇到堆栈溢出。

然而，递归确实没有什么特别之处。如果函数调用处于尾部位置，即使它是对不同函数的调用，我们也不需要堆栈。我们可以将尾调用实现为跳转。这是由某些语言（如Scheme）强制执行的，但由于Java兼容性原因，无法在Scala中实现。正确的尾部调用对于实现相互递归和continuation passing style非常重要，而不必担心堆栈溢出。

所以，除了某些语言只能在尾部位置优化 direct 递归，而不是尾部调用时，递归调用与普通调用没有任何根本的特殊关系。

递归期间的编译器活动;回答需要帮助理解。

1 个答案: