很简单,什么是尾部呼叫优化?
更具体地说,可以应用哪些小代码片段,而在何处不使用,解释原因呢?
尾部调用优化可以避免为函数分配新的堆栈帧,因为调用函数将简单地返回它从被调用函数获得的值。最常见的用法是尾递归,其中为利用尾调用优化而编写的递归函数可以使用恒定的堆栈空间。
Scheme是在规范中保证任何实现都必须提供此优化的少数编程语言之一 (JavaScript也是从ES6开始) ,因此这是Scheme中的析因函数的两个示例:
(define (fact x) (if (= x 0) 1 (* x (fact (- x 1))))) (define (fact x) (define (fact-tail x accum) (if (= x 0) accum (fact-tail (- x 1) (* x accum)))) (fact-tail x 1))
第一个函数不是尾递归,因为在进行递归调用时,该函数需要跟踪在调用返回后需要对结果进行的乘法运算。因此,堆栈如下所示:
(fact 3) (* 3 (fact 2)) (* 3 (* 2 (fact 1))) (* 3 (* 2 (* 1 (fact 0)))) (* 3 (* 2 (* 1 1))) (* 3 (* 2 1)) (* 3 2) 6
相反,尾部递归阶乘的堆栈跟踪如下所示:
(fact 3) (fact-tail 3 1) (fact-tail 2 3) (fact-tail 1 6) (fact-tail 0 6) 6
如您所见,对于事实尾部的每次调用,我们只需要跟踪相同数量的数据,因为我们只是简单地将获得的值返回到顶部。这意味着即使我要调用(事实1000000),我也只需要与(事实3)相同的空间。非尾递归事实并非如此,因为如此大的值可能会导致堆栈溢出。