Question

我知道递归函数的基本定义.....但我想知道它对内存的影响？为什么不选择循环或迭代？

Answer 1

通常不会出于以下两个原因之一选择它：

编码器不理解递归（特别是尾端优化）;和
堆叠空间可能很贵。

虽然标准对堆栈空间没什么好说的，但它往往是一个容易出现溢出的有限资源。

例如，这是一个糟糕的递归函数：

def addTwoPositiveNumbers (a,b):
    if b == 0:
        return a
    return addTwoPositiveNumbers (a+1,b-1)

（除非它可以做尾部优化）。那是因为它理论上可以使用堆栈级别的 lot ，例如当b = 1,000,000,000时，它将使用十亿个堆栈帧。

另一方面，二进制搜索也不算太糟糕，因为它使用每个级别的递归删除了一半的搜索空间。因此，即使您有十亿个条目，也只能记录₂ 1,000,000,000或30个堆栈级别。

列出了我认为人们避免它的原因，我应该说我使用它很多，你应该意识到许多问题自然表达为一种递归解决方案。代码更清晰，更易读。仅仅因为这个原因，它应该是你的武器库的一部分。

Answer 2

C ++不要求尾部调用优化，因此可以简单地转换为循环的递归函数仍然可以在调用深度（存储帧）中占用线性空间。

此外，C / C ++不会必然检测到堆栈溢出，因此这可能是深度调用的另一个问题。

已编辑以获得更多合格语言（“必然”）

修改

有些人似乎对gcc和clang等特定编译器执行尾调用优化和/或堆栈溢出检测这一事实感到困惑。关键是，如果没有强制要求，那就不安全了。例如，gcc仅在-O2，-O3和-Os执行尾调用优化。因此，如果程序依赖执行尾调用优化，当有人编译时没有优化标志（在gcc上），程序将会神秘地死掉。

如果它是良好的编程习惯，那么，无论如何，它们都可以继续编写依赖于编译器标志的程序。或者那些依赖编译器的人。优化不是可选的。

Answer 3

您始终可以使用迭代操作重写递归 - 问题变为可读性/易于实现。对于相当多的问题，递归导致更简单的算法（例如，与图/树相关的大多数东西）。

就内存而言：在C或C ++这样的语言中，每个函数调用都需要将其参数推送到调用堆栈。这个堆栈的大小有限（100个长的调用链几乎总是好的 - 1000000几乎肯定不行）。确切的限制是高度依赖系统的。

更多高级语言，特别是功能性语言，有“技巧”来启用堆栈，在某些情况下看似“无限”（尾部调用，这是非常常见的情况）。这些语言通常保证优化，称为尾部调用优化（TCO），它可以在递归有意义的情况下实现优雅的代码。

Answer 4

除非编译器能够优化递归调用（尾递归优化），否则每个invokation都需要所有参数和局部变量的复制以及返回地址。那东西必须存放在通常在堆栈上的某个地方。因此影响是一次调用的内存量乘以后续调用的次数。

此外，当invokation深入到递归时，堆栈的新形式被占用，这可能导致缓存未命中，这可能会降低执行速度，也可能归因于内存影响。

Answer 5

考虑递归实际上是如何工作的，并且对内存的影响是明确的。首先要了解一般的函数调用是如何工作的。您可能想要启动here。

Answer 6

通常可以避免使用递归函数，因为

可能需要太多的灰色细胞
堆叠空间可能比理想/允许的要多。

如果函数不可重入，它们也可能会产生不良后果。

Answer 7

由于堆栈溢出问题，通常会避免递归。迭代解决方案没有这个问题，所有递归问题都可以重写为使用迭代（有些比其他更容易）。此外，许多程序员根本不熟悉递归（它经常不会出现这种情况） - 稍后维护代码的人可能无法理解正在发生的事情并进行修改，从而搞砸了一些东西。这通常是一件坏事。其他语言（特别是功能语言）的递归通常更常见，因为它们处理它的方式。

c ++中的递归函数行为

7 个答案: