尾递归支持可以缩短其他函数调用的堆栈吗？答案

【问题标题】：Can tail recursion support shorten the stack for other function calls?尾递归支持可以缩短其他函数调用的堆栈吗？
【发布时间】：2013-09-06 18:17:42
【问题描述】：

支持尾递归的语言能否将相同的技术应用于非递归函数调用？

例如，如果函数foo 所做的最后一件事是返回调用bar 的值，那么语言是否会丢弃foo 的堆栈帧？是否有任何已知的语言可以真正做到这一点？

【问题讨论】：

我在考虑这个是因为 Ruby 的 Rack 库（尽管大多数 Ruby 实现不支持尾递归）；通常 Rack 中间件的最后一个动作是调用下一个中间件，如果可以释放该内存就好了。
我会说这取决于编译器和语言。但是如果被调用的函数都是结束递归的。我猜，编译器可以内联代码。

标签： recursion tail-recursion

【解决方案1】：

Erlang does:

这里看到的尾递归不会使内存增长，因为当虚拟机看到一个在尾部位置调用自身的函数（函数中要计算的最后一个表达式），它消除了当前堆栈帧。这称为尾调用优化 (TCO) 和它是一种更通用的优化的特例，名为 Last Call 优化 (LCO)。

每当函数中要计算的最后一个表达式时，都会执行 LCO body 是另一个函数调用。当这种情况发生时，与 TCO 一样， Erlang VM 避免存储堆栈帧。因此尾递归是也可以在多个功能之间。例如，链函数 a() -> b()。 b() -> c()。 c() -> a()。将有效地创造由于 LCO 避免溢出，因此不会耗尽内存的无限循环堆栈。这个原则，结合我们对蓄电池的使用是是什么让尾递归有用。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的，它可以。例如，考虑以下 C 代码：

int f();
int g() { return f(); }

当我在x86-64 上使用gcc 4.6.3 和-O3 编译它时，我得到g() 的以下程序集：

g:
        xorl    %eax, %eax
        jmp     f              ; <==== unconditional jump to f

【讨论】：

太棒了！感谢您提供具体示例。