Question

好的，这可能是一个愚蠢的问题。但我认为，只要您退货，堆栈中的物品就会弹出。但是在递归的情况下，堆栈中的项目会不断堆积，直到到达基础案例为止。然后它开始弹出。我想知道为什么会这样。

而且，什么时候项目才从堆栈中弹出？

谢谢

Answer 1

例如：

def bar(n):
    if n > 0:
        print(n)
        return bar(n-1)
    return 'end'

在return bar(n-1)语句中，我们首先执行bar(n-1)，然后返回the return value中的bar(n-1)。

执行bar(n-1)时，除非n > 0不再是True，否则我们将遇到类似的情况。

这就是为什么我们可以递归。

也许我的解释很无聊，我想与您分享一个visualized link，您真的想看看。

Answer 2

我将通过“ item”进行假设，您指的是函数call stack的堆栈框架，而不是stack data structure中的item元素（其作用类似于调用堆栈）。我希望消除有关调用堆栈工作方式的困惑。

还要注意，thread中的每个process都有自己的调用堆栈。现在，假设我们正在使用一个具有运行中执行线程的单个进程。

递归函数是一个调用自身的函数。每当调用函数时，到达函数调用指令的线程都会创建一个堆栈框架。堆栈帧是一块内存，其中包含执行被调用函数所需的所有数据（变量，参数等）。该框架被“推送”到调用堆栈的顶部。当前正在执行调用的函数将暂时挂起，并且堆栈指针将移至新帧，然后执行该新帧。

在没有基本情况或函数不再进行递归调用的条件状态下，递归将无限期进行。发生这种情况时，操作系统会在超过堆栈使用量（通常为1 MB）时发送一个终止该进程的信号。

到达基本情况并执行函数中的最后一行代码后，线程开始从上至下解析堆栈框架，并在完成执行后将其从堆栈中弹出（它们可能会做更多的工作或进行其他递归操作）电话）。

弹出窗口表示释放与框架关联的内存，处理返回值，将堆栈指针移回调用方并恢复执行调用的位置。

这是一个使用C和Python编写的示例程序，其中包含一个递归函数和一个图：

#include <stdio.h>

void count_to(int n) {
    if (n > 0) {
        count_to(n - 1);
    }

    printf("%d\n", n);
}

int main() {
    count_to(4);
    return 0;
}

def count_to(n):
    if n > 0:
        count_to(n - 1)

    print(n)

count_to(4)

这是程序的输出：

这是执行期间调用堆栈的样子：

[count_to(4)]  <-- top of call stack/stack pointer
[main]         <-- bottom of call stack

[count_to(3)]  <-- 
[count_to(4)]  
[main]

[count_to(3)]  <--
[count_to(4)]
[main]

[count_to(2)]  <-- 
[count_to(3)]
[count_to(4)]
[main]

[count_to(1)]  <--
[count_to(2)]
[count_to(3)]
[count_to(4)]
[main]

[count_to(0)]  <--
[count_to(1)]
[count_to(2)]
[count_to(3)]
[count_to(4)]
[main]

目前，尚未打印任何内容。该线程刚刚将函数调用添加到堆栈中。但是一旦我们调用count_to(0)，递归就会停止。当我们弹出堆栈帧时，每个函数将打印其本地值n并返回其调用方。

print(0)
return

[count_to(1)]  <-- 
[count_to(2)]
[count_to(3)]
[count_to(4)]
[main]

print(1)
return

[count_to(2)]  <-- 
[count_to(3)]
[count_to(4)]
[main]

print(2)
return

[count_to(3)]  <--
[count_to(4)]
[main]

print(3)
return

[count_to(4)]  <--
[main]

print(4)
return

[main]         <--

最后，执行返回到main，然后退出。

我建议阅读Wikipedia的文章，例如stack-based memory allocation和call stack，并编写许多微型递归程序（例如此处的示例），以了解它们的工作原理。

为什么递归返回时堆栈中的项目没有立即弹出？

2 个答案: