阶乘尾调用的延续样式实现是否优化 (TCO)？答案

【问题标题】：Is continuation style implementation of factorial tail call optimized (TCO)?阶乘尾调用的延续样式实现是否优化 (TCO)？
【发布时间】：2017-04-10 08:08:14
【问题描述】：

这里有两个阶乘实现from this site：

优化尾调用 (TCO)：

function fact(n) {
  return tail_fact(n,1) ;
}

function tail_fact(n,a) {
  if (n == 0)
    return a ;
  else
    return tail_fact(n-1,n*a) ;
}

还有一个用延续式编程（回调）重写的：

function fact(n,ret) {
  tail_fact(n,1,ret) ;
} 

function tail_fact(n,a,ret) {
  if (n == 0)
    ret(a) ;
  else
    tail_fact(n-1,n*a,ret) ;
}

看来教程建议第二个也是TCO，但是第二个版本返回的最后一个东西是undefined，根据this tutorial，它的调用不在尾部位置。

然而，这里似乎根本没有使用return，因此不需要在堆栈上创建一个带有返回地址的新帧。那么这就是第二次实施 TCO 的原因吗？

【问题讨论】：

Node7 与 --harmony_tailcalls 不认为第二个对 TCO 有效。 Axel Rauschmayer says no，这不是尾号，因为后面有一个隐含的return undefined;。我不确定我是否认同这种逻辑（但实际上不同意 Axel R 让我非常紧张）； JS 区分退出函数 w/o return 与 return; 或 return undefined;，即使调用它们的结果是相同的。在某个时候，我会拿出我的砍刀并按照规格...
如果我们可以将tail_fact 的返回类型声明为void（未定义），我们可以简单地看到return 不会改变任何东西（仍然返回未定义）并且call 处于尾部位置。不幸的是，我们在 JS 中没有静态类型，因此您需要显式添加 return 并希望它总是返回 undefined...
我猜一个聪明的解释器也可以对第二个版本进行尾部优化 - 它在返回位置之后放置一个return <constant>，并且当下一个堆栈帧执行相同操作时，它知道返回值将被忽略并且可以避免内部堆栈帧的创建。但肯定 ES6 规范不需要这个……
@T.J.Crowder，谢谢，您是如何发现Node 不认为第二个对 TCO 有效？
@T.J.Crowder，@Bergi，谢谢大家，所以现在我可以得出结论，JS 中的 TCO 很可能无法保证正确吗？

标签： javascript tail-call-optimization

【解决方案1】：

--harmony_tailcalls 的 Node7 认为第二个对 TCO 无效，但在 V8 中 TCO 并非 100% 完成（因此落后于运行时标志）。

Axel Rauschmayer says no, it's not a tail call，因为有一个隐含的return undefined；之后：

以下代码中的函数调用bar()不在尾部位置：
function foo() {
    bar(); // this is not a tail call in JS
}
原因是foo()的最后一个动作不是函数调用bar()，它是（隐式）返回undefined。换句话说，foo() 的行为如下：
function foo() {
    bar();
    return undefined;
}
调用者可以依赖foo() 始终返回undefined。如果 bar() 要返回 foo() 的结果，由于尾调用优化，那么这将改变 foo 的行为。

换句话说，在foo 的末尾，我们不能只跳转到bar，因为bar 可能会发出return 的值不是undefined，而foo根本不返回任何值（因此调用它可以保证产生undefined）。当我们调用bar 说“但不返回bar 的返回值”时，有些东西 必须留下（至少现在）。那是一个堆栈帧。

理论上，JavaScript 引擎可以在调用 bar 时传递某种标志，告诉自己丢弃任何值 bar 返回，从而在这种情况下允许 TCO，但我不这样做'在规范中看不到任何这样做的东西。

【讨论】：