我正在学习 F#（函数式编程的新手，虽然多年来一直使用 C# 的函数式方面，但让我们面对现实吧，这是非常不同的），我读过的一件事是 F# 编译器识别尾递归并将其编译成一个while循环（见http://thevalerios.net/matt/2009/01/recursion-in-f-and-the-tail-recursion-police/）。
我不明白为什么你会写一个递归函数而不是一个while循环，如果它无论如何都会变成这样的话。特别是考虑到您需要做一些额外的工作来使您的函数递归。
我有一种感觉，有人可能会说 while 循环不是特别实用，并且您想执行所有功能等等，因此您使用递归，但是为什么编译器将其转换为 while 循环就足够了？
谁能给我解释一下？
【问题讨论】：
标签： f# tail-recursion
递归函数通常是处理某些数据结构（例如树和 F# 列表）的最自然方式。如果编译器出于性能原因想要将我自然、直观的代码转换为笨拙的 while 循环，那很好，但我为什么要自己编写呢？
此外，Brian 的 answer to a related question 与此处相关。高阶函数通常可以替换代码中的循环和递归函数。
【讨论】：
map 和 fold 可以拥有这么好的原因。
F# 执行尾优化的事实只是一个实现细节，它允许您以与 while 循环相同的效率（并且不用担心堆栈溢出）使用尾递归。但这只是 - 一个实现细节 - 从表面上看，您的算法仍然是递归的，并且是以这种方式构造的，对于许多算法来说，这是表示它的最合乎逻辑、最实用的方式。
这同样适用于 F# 中的一些列表处理内部结构 - 内部突变用于更有效地实现列表操作，但这一事实对程序员是隐藏的。
归根结底是语言如何让您描述和实现您的算法，而不是在底层使用什么机制来实现它。
【讨论】：
.tail IL 指令。
您可以对编译器执行的任何转换使用相同的参数。例如，当您使用 C# 时，您是否曾经使用过 lambda 表达式或匿名委托？如果编译器只是要将它们转换为类和（非匿名）委托，那么为什么不自己使用这些结构呢？同样，您是否曾经使用过迭代器块？如果编译器只是要将它们转换为显式实现IEnumerable<T> 的状态机，那么为什么不自己编写该代码呢？或者，如果 C# 编译器无论如何都只是要发出 IL，那么为什么要首先编写 C# 而不是 IL？以此类推。
对所有这些问题的一个明显答案是，我们希望编写能够让我们清楚地表达自己的代码。同样，有许多算法是自然递归的，因此编写递归函数通常会导致这些算法的清晰表达。特别是，在许多情况下，递归算法的终止可能比 while 循环更容易推理（例如，是否有明确的基本情况，每次递归调用是否会使问题“更小”？）。
但是，由于我们正在编写代码而不是数学论文，因此拥有满足某些实际性能标准（例如能够处理大量输入而不会溢出堆栈的能力）的软件也很好。因此，将尾递归转换为等效的 while 循环这一事实对于能够使用算法的递归公式至关重要。
【讨论】：
while 循环本质上是必不可少的。大多数时候，当使用while 循环时，你会发现自己在编写这样的代码：
let mutable x = ...
...
while someCond do
...
x <- ...
这种模式在 C、C++ 或 C# 等命令式语言中很常见，但在函数式语言中并不常见。
正如其他发帖者所说，一些数据结构，更准确地说是递归数据结构，适合递归处理。由于迄今为止函数式语言中最常见的数据结构是单链表，因此使用列表和递归函数解决问题是一种常见的做法。
另一个支持递归解决方案的论点是递归和归纳之间的紧密关系。使用递归解决方案可以让程序员以归纳方式思考问题，这可以说有助于解决问题。
再次，正如其他海报所说，编译器优化尾递归函数（显然，并非所有函数都可以从尾调用优化中受益）这一事实是一个实现细节，它可以让您的递归算法在恒定空间中运行。
【讨论】：