C#函數(shù)式編程中的遞歸調(diào)用之尾遞歸詳解
關(guān)于遞歸相信大家已經(jīng)熟悉的不能再熟悉了，所以筆者在這里就不多費(fèi)口舌，不懂的讀者們可以在博客園中找到很多與之相關(guān)的博客。下面我們直接切入正題，開始介紹尾遞歸。
尾遞歸
普通遞歸和尾遞歸如果僅僅只是從代碼的角度出發(fā)來看，我們可能發(fā)現(xiàn)不了他的特點(diǎn)，所以筆者利用兩張堆棧上的圖來展示具體的差距在哪，首先我們來看看普通的遞歸調(diào)用的情況，如下圖1.1所示：
假設(shè)這里執(zhí)行的函數(shù)是Func1，并且Func1中通過遞歸調(diào)用了自己，那么我們可以看到棧上在每次調(diào)用Func1的時(shí)候都會(huì)重新將函數(shù)返回地址等其他參數(shù)放入棧中，在遞歸次數(shù)較少的情況下，這樣是不會(huì)有問題的。但如果遞歸調(diào)用次數(shù)達(dá)到一定的數(shù)量級(jí)，則會(huì)將棧空間消耗光。因此，就提出了尾遞歸。而尾遞歸的棧圖如1.2所示：
一樣還是遞歸，但是每次執(zhí)行自身的時(shí)候并不會(huì)在?？臻g中申請(qǐng)新的空間，類似于for循環(huán)的效果，面對(duì)遞歸次數(shù)很多的情況下也不會(huì)出現(xiàn)什么問題。但是新的問題就出來了，在C#中編譯器不會(huì)做到這一步優(yōu)化，而是在jit編譯器執(zhí)行時(shí)才會(huì)進(jìn)行優(yōu)化。并且只有64位才進(jìn)行優(yōu)化。在語(yǔ)言的層面上我們也要遵守一定的原則，才能讓編譯器知道去優(yōu)化。當(dāng)然有些喜歡看博客的人可能早就知道尾遞歸就是在最后return的時(shí)候調(diào)用自身。我們可以通過一串示意代碼來看尾調(diào)用：
int Func1()
{
return Func1();
}
當(dāng)然上面這串代碼會(huì)形成一個(gè)死循環(huán)，因?yàn)檫@里我們沒有基線條件。下面我們舉一個(gè)例子：
這個(gè)函數(shù)想必應(yīng)該會(huì)比較熟悉，就是計(jì)算階乘的。但是我們可以發(fā)現(xiàn)函數(shù)sunfc最后的返回語(yǔ)句并不是直接調(diào)用函數(shù)本身，而是x*sfunc(x -1)，恰恰就是因?yàn)榍懊孢@個(gè)x*就會(huì)導(dǎo)致編譯器無法優(yōu)化，從而只能采用普通的遞歸調(diào)用的方式去執(zhí)行，那么我們就需要利用一些模式去改變，首先我們先介紹的是“累加器傳遞模式”，可能名字比較懸乎，其實(shí)就是將當(dāng)前的計(jì)算結(jié)果傳遞給下一次調(diào)用函數(shù)中，這樣當(dāng)?shù)竭_(dá)基線條件后直接根據(jù)上次計(jì)算的結(jié)果算出最終結(jié)果返回即可，如果將上面的代碼采用這個(gè)模式就是下面這個(gè)樣子：
采用這個(gè)模式之后我們就變回了尾遞歸了，當(dāng)執(zhí)行到基線條件時(shí)，直接返回y的值即可。根本不需要回溯到以前。除了利用這種模式，我們還可以利用一種“后繼傳遞模式”，跟累加器傳遞模式一樣也需要修改函數(shù)簽名，增加一個(gè)參數(shù)，我們繼續(xù)修改上面這串代碼：
相比累加器傳遞模式，這種方式比較難理解，其實(shí)sfunc在到達(dá)基線條件時(shí)y就等同于下面這個(gè)lambda表達(dá)式：a => a*4*3*2，然后就是調(diào)用y(1)就直接計(jì)算最終的結(jié)果了。在簡(jiǎn)單點(diǎn)就是y這個(gè)函數(shù)被包裝了了好幾層，比如上面這段函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)y的調(diào)用順序：
a為1傳遞給y(2 * a)，結(jié)果就是y(2)。
a為2傳遞給y(3 * a)，結(jié)果就是y(6)。
a為6傳遞給y(4 * a)，結(jié)果就是y(24)。
a為24傳遞給x => x，輸出24。
如果還是不理解只能下斷點(diǎn)，調(diào)試自己琢磨琢磨了，實(shí)在不懂的可以Q問。
在滿足必要的經(jīng)濟(jì)的條件下,研究更加高深的技術(shù).滿足自己的野心
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