Question

制作了一个递归函数，该函数给出给定起始编号的collatz序列中有多少个术语，例如：代码n = 13：

int collatz(long n,long o)
{
    if (n!=1) {
        if(n%2==0)
            return collatz(n/2,o+1);
        else
            return collatz((n*3)+1,o+1);
    } else
        printf("%ld\t",o);
}
void main()
{
    collatz(13,0);
}

函数按预期运行；但是，对于某些整数，例如“ n = 113383”，某些东西会溢出（我想）并返回：

Process returned -1073741571 (0xC00000FD)   execution time : 4.631 s
Press any key to continue.

不好意思，非常感谢！

Answer 1

C标准本身对递归深度没有限制。您可能会导致堆栈溢出，但是在不同的环境中堆栈大小会有所不同。我认为Windows有1MB，Linux有8MB。它还取决于函数的堆栈框架的大小，而堆栈的大小又取决于函数具有多少变量和哪种类型。

在您的情况下，您有两个long变量，每个变量可能是8个字节。您还有一个字符串"%ld\t"，它是5个字节，可能会在堆栈上结束，但是我不确定。最重要的是，您有两个指向函数返回地址和前一个堆栈帧的指针的开销，在64位系统上，它们分别为8个字节。因此，函数的堆栈帧大约为32个字节左右。也许更多。因此，在Linux系统上，我猜想您的功能将在大约20万的深度崩溃。

如果这是一个问题，请考虑将函数重写为非递归变量。查看Blaze的答案，以了解如何针对您的案例。正如安德烈（Andreee）在下面的评论：

附加说明：您可以在Linux下使用ulimit -s增加堆栈大小（也可以：ulimit -s unlimited），而在MSVC中，可以设置/ F编译标志来增加程序的堆栈大小。对于MinGW，请参阅this帖子。

Answer 2

这里发生的是堆栈溢出。发生这种情况是因为每次调用该函数都会创建一个新的堆栈帧，并且如果堆栈帧过多，则堆栈的内存将用完。您可以使用迭代而不是递归来解决它。

此外，long可能无法保存collatz序列为起始值113383生成的数字（对于MSVC而言，这不是我的意思）。请改用long long，该大小至少为64位。总而言之，它可能像这样：

void collatz(long long n)
{
    long o;
    for (o = 0; n > 1; o++) {
        if (n % 2 == 0)
            n /= 2;
        else
            n = n * 3 + 1;
    }
    printf("%ld\t", o);
    return;
}

int main()
{
    collatz(113383);
    return 0;
}

请注意，现在我们有了for循环而不是递归了。

递归函数是否有一些限制？例如：功能需要几层？

2 个答案: