以下函数为 n = 5,000 生成“堆栈级别太深 (SystemStackError)”
def factorial(n)
n == 0 ? 1 : factorial(n -1) * n
end
有没有办法使用 continuations/callcc 来避免这个错误？
注意：
我知道这可以在没有递归的情况下实现。例如
def factorial2(n)
(1..n).inject(1) {|result, n| result * n }
end
【问题讨论】：
标签： ruby recursion continuations
当然。延续可以做任何事情！但是，您最终会重新发明两件事之一：循环或函数调用。在我的机器上，默认情况下进行尾调用优化，使用 call/cc 的尾递归确实 not 得到优化。由于每个callcc 显然捕获了整个调用堆栈，因此程序很快陷入困境。那个代码被破坏了，这里是一个 call/cc 循环：
def fact( n )
(n, f, k) = callcc { |k| [ n, 1, k ] }
if ( n == 0 ) then return f
else k.call n-1, n*f, k
end
end
注意：之前我忘记了 call/cc 不仅仅是启动一个延续传递链，并且对递归的需要感到困惑，因此下面的 cmets。
【讨论】：
f = 1; 100000.times { |i| i != 0 && ( f *= i ) } 或 while 循环中的任何一个实现 2x 加速。
您可以使用tailcall_optimize :factorial 启用尾调用优化，取自here。
class Class
def tailcall_optimize( *methods )
methods.each do |meth|
org = instance_method( meth )
define_method( meth ) do |*args|
if Thread.current[ meth ]
throw( :recurse, args )
else
Thread.current[ meth ] = org.bind( self )
result = catch( :done ) do
loop do
args = catch( :recurse ) do
throw( :done, Thread.current[ meth ].call( *args ) )
end
end
end
Thread.current[ meth ] = nil
result
end
end
end
end
end
有关确定是否启用尾递归，请参阅this interesting post。
【讨论】：
问题是，该函数返回factorial(n -1) * n，它是一个表达式并且没有单个递归调用。如果你设法在 return 语句中只调用函数，那么该函数被称为 tail recursive，一个好的编译器/解释器（我不确定 Ruby 是否有能力）可以做一些避免使用堆栈的优化。
这样的尾递归函数可能看起来像这样，但请注意，我不是 Ruby 程序员，所以我既不习惯语法也不习惯解释器的功能。但你也许可以自己尝试一下：
def factorial(n, result=1)
n == 0 ? result : factorial(n-1, result * n)
end
【讨论】：