请解释这个C程序的工作原理

时间:2017-02-12 07:18:36

标签: c function output function-calls

#include<stdio.h>

 void func1(int n)
 {
  if(n==0) return;
  printf("%d",n);
  func2(n-2);
  printf("%d",n);
 }

 void func2(int n)
 {
  if(n==0) return;
  printf("%d",n);
  func1(++n);
  printf("%d",n);
 }

void main()
{
    func1(5);
}

输出:53423122233445

我不明白此代码中发生的控制流导致上述输出。有人可以解释一下。提前谢谢你:)

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

我通过教导学生如何使用局部变量进行递归是最简单的理解方法是,如果你完全按照计算机的作用, - 逐步处理它,并记下调用的内容,以及变量值何时更改

例如:

main
  func1(5)
    n=5
    printf  5
    func2(5-2)
      n=3
      print 3
      ++n
      n=4
      func1(4)
        n=4
        print 4
        func2(4-2)
          n=2
          print 2
          ++n
          n=3
          func1(3)
            n=3
            print 3
            func2(3-2)
              n=1
              print 1
              ++n
              n=2
              func1(2)
                n=2
                print 2
                func2(2-2)
                  n=0
                  if n==0 => return
                print 2
              print 2
            print 3
          print 3
        print 4
      print 4
    print 5
  //done

您还需要了解每个函数调用中的内容, 函数中对'n'的更改不会更改 来自它的地方的价值。

如果您想象计算机执行以下操作,您可以更好地看到这一点: 每个函数调用在堆栈上创建一组新变量, 当函数返回时,其变量将从堆栈中删除。

stack: (empty)

main
  func1(5) ==> push n='5' on stack, then jump to func1()
    stack is now { n=5 }
    so n is 5
    print 5
    func2(5-2) ==> push 'n=3' on stack, then jump to func2()
      stack is now { n=3 } , { n=5 }
      so n is 3
      print 3
      ++n
      stack is now { n=4 } , { n=5 }
      func1(4) ==>  push 'n=4' on stack then jump to func1()
        stack is now { n=4} , { n=4 } , { n=5 }
        so n is 4
        print 4
        func2(4-2) ==> push 'n=2' on stack then jump to func()
          stack is now  {n=2}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
          ++n
          stack is now {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
          ...etc...
           .....
            ....
            stack is eventually {n=0} {n=2}, {n=2}, {n=2} ,{n=1} {n=3}, {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
            after func(2-2) is called
            then:
              if n==0 => return;
            the return pops one item {n=0} off the stack, so
            stack is then {n=2}, {n=2}, {n=2} ,{n=1} {n=3}, {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
            print 2
            return (deletes {n=2})
          stack is then {n=2}, {n=2} ,{n=1} {n=3}, {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
          print 2
         return (deletes {n=2})
       stack is then {n=2} ,{n=1} {n=3}, {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
       print 2
       return (deletes {n=2})
     stack is then {n=1} {n=3}, {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
     print 1
     return (deletes {n=1})
    stack is then {n=3}, {n=3}, {n=4} , { n=4 } , { n=5 }
   print 3

依此类推,直到完成并打印出最后一个'5'。

答案 1 :(得分:1)

如果我们对每个printf进行注释,这将变得更容易理解,以便我们可以告诉程序的哪个部分是什么数字。我也将把起始条件改为3,这样我们就可以完成整个过程了。

#include <stdio.h>

void func2(int);

void func1(int n)
{
    if(n==0) return;
    printf("func1 before: %d\n",n);
    func2(n-2);
    printf("func1 after: %d\n",n);
}

void func2(int n)
{
    if(n==0) return;
    printf("func2 before: %d\n",n);
    func1(++n);
    printf("func2 after: %d\n",n);
}

int main()
{
    func1(3);
}

产生:

func1 before: 3
func2 before: 1
func1 before: 2
func1 after: 2
func2 after: 2
func1 after: 3
  1. func1(3)打印3并调用func2(1)。
  2. func2(1)打印1并调用func1(2)。
  3. func1(2)打印2个调用func2(0)。
  4. func2(0)立即返回。
  5. 现在我们已经触及了递归的底部。此时我们已经建立了一堆函数调用。

    1. func1的(3)
    2. FUNC2(1)
    3. func1的(2)
    4. 一旦func2(0)返回,对func1(2)的调用将从中断处继续,我们从下往上完成堆栈。

      1. func1(2)打印2并返回func2(1)。
      2. func2(1)打印2,因为它增加了n,然后返回到func1(3)。
      3. func1(3)打印3并返回main()。
      4. main()返回,程序退出。