可以实现无限递归吗？

编程问答 2022-06-07

问题描述

我知道对于C来说，每次调用递归函数时，至少将堆栈帧和返回地址写入堆栈，但是有一种晦涩的方法来使它不耗尽内存吗？显然，这纯粹是一个假设问题，因为我无法想象它的用例。

解决方法

您可以使用堆栈来模拟递归

与函数调用和静态变量相关的内存部分（在C中用int x;声明）与与动态分配相关的内存部分（在C中使用malloc()）是分开的。只有前者（称为“堆栈”）受到限制，并且会导致“堆栈溢出”错误。好吧，当然这并不完全正确。后者被称为“堆”，当然，您的计算机并不是万能的，如果您真正尝试突破其极限，则它会在某个时刻耗尽内存。

您可以使用尾部递归来避免在调用堆栈中添加层

堆栈溢出是由于调用堆栈的大小引起的。想象一下这样的函数：

int f(int n)
{
    int x;
    if (n < 2)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        x = f(n-1);
        return n * x;
    }
}

在对f进行递归调用时，计算机需要注意以下事实：一旦完成递归调用，我们将需要再进行一次乘法运算。注意这一点是通过在“调用堆栈”中添加一层有关变量值以及代码在哪里的信息来实现的。这需要内存，以防在堆栈太大的情况下导致堆栈溢出。

现在与以下代码进行比较：

int f(int n,int acc)
{
    if (n < 2)
    {
        return acc;
    }
    else
    {
        return f(n-1,n * acc);
    }
}

这次，将递归调用直接封装在return中，这意味着在递归调用之后无需进行其他工作。想象一下，您要我工作并向您报告结果；通过进行递归调用，我将一些工作委托给我的朋友；然后，我不再呆在身边等我的朋友向我报告，以便我可以向您报告，而是立即离开并告诉我的朋友直接向您报告。这样可以通过“剪切中间人”来节省内存。

了解更多：

在具有惰性求值的语言中，您可以编写一个看似无限递归的函数，然后仅根据需要求值：

memoryrecursionstackstack-frame