Question

我刚刚在csharp中对递归函数的性能进行了一些阅读。我读到由于每次调用时都会创建堆栈帧，递归函数很昂贵。

有没有办法防止在csharp中创建堆栈帧？我环顾四周，但似乎无法找到任何暗示特定呼叫可以抑制堆栈帧的内容。

我希望有一些东西可以添加到代码中，也许是如下属性：

[SurpressStackFrame()]
find(int id, Node currentNode) { 

   if(currentNode.id == id) {
      return true;
   }
   return find(id, currentNode.child);
}

（p.s。我知道我在这个例子中并没有看多个孩子，这只是假设）。

Answer 1

在大多数情况下，创建的堆栈帧不是代码的性能瓶颈。但是，如果方法中存在高级别的递归，则可能希望避免扩大堆栈。这称为尾调用优化，通过在调用内部方法之前释放当前堆栈帧来完成。

在您的具体示例中，尾调用可以应用于return语句，因为内部方法调用的返回值会立即返回给调用者，因此不需要单独的堆栈帧。

唯一的问题是C＃不支持尾调用（目前并且可能不会在不久的将来）。但是，CLR确实支持它，所以如果可以，你可以选择像F＃这样更专注于递归的语言。

还有其他一些选项 - 动态创建一个使用CIL的方法，最后进行尾调用（但是，我不确定调用动态方法的费用是否比调用正常的递归方法更好） C＃）。

这种情况下的最佳选择 - 根本不使用递归。您提供的方法可以轻松地重写，而不需要使用递归，当然，大多数（如果不是所有）递归方法都可以通过这种方式重写：

bool find(int id, Node currentNode)
{ 
    while(currentNode.id != id)
    {
        currentNode = currentNode.child;
    }
    return true;
}

Answer 2

它被称为tail call。它受.NET运行时支持（因为F＃需要它），但是C＃编译器（甚至是＃34; new＆＃34; Roslyn编译器）不支持它。请参阅request on the github。

Answer 3

您正在寻找的是尾调用。

有尾巴。 IL中的指令，但C＃编译器从不使用它。无论如何，它只是对JIT编译器的一个提示，并且JIT编译器足够聪明，可以在可能的情况下将常规递归方法调用编译为尾调用（在您发布的示例中应该可以）。与其他JIT优化一样，它只发生在发布版本中，而不是在调试中。

您可以进行简单的测试：

class Program
{
    static void Main()
    {
        TailCall(0);
    }
    private static void TailCall(int i)
    {
        Console.WriteLine(i);
        TailCall(++i);
    }
}

在debug中，它将抛出一个StackOverflowException，在Release中它将无限旋转。

您可以在this blog post中找到有关.NET中尾调用优化的更多信息。

防止在C＃

3 个答案: