为啥增加递归深度会导致堆栈溢出错误？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥增加递归深度会导致堆栈溢出错误？

【英文标题】：Why does increasing the recursion depth result in stack overflow error?为什么增加递归深度会导致堆栈溢出错误？

【发布时间】：2021-01-26 23:56:29

【问题描述】：

我定义一个无限递归函数为：

>>>def f():
>>>   f()
>>>

然后我调用了这个函数，这发生了：

>>> f()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
File "<stdin>", line 2, in f
File "<stdin>", line 2, in f
File "<stdin>", line 2, in f
[Previous line repeated 996 more times]
RecursionError: maximum recursion depth exceeded
>>>

接下来我会这样做：

>>>import sys
>>>sys.getrecursionlimit()
1000
>>>sys.setrecursionlimit(2147483647) #as 2147483647 is the highest number I can set for recursion in Python 3.8.5

然后我再次调用该函数，但是...

>>> f()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in f
File "<stdin>", line 2, in f
File "<stdin>", line 2, in f
[Previous line repeated 997 more times]
MemoryError: Stack overflow

我想知道，在将递归限制更改为 2147483647 之后，为什么 Python 仍然将递归限制为 1000？

【问题讨论】：

你能看到两次错误的不同吗？这意味着递归已更改为你定义的方式

第二个错误不是递归错误。这是内存错误。您应该运行您的程序并检查任务管理器（在 Windows 上），或者通常您的内存使用情况。也许你没有安装足够的内存。

好的，我看到了 @ Yeshwin Verma 程序员，谢谢

我有 8 GB RAM。 1000次递归树够吗？ @Foxcric

@ChristopherPeisert 一致认为标签不属于标题（在常规句子中提及技术是可以的）。

【参考方案1】：

递归限制已成功更新，因为第一条错误消息是：

RecursionError: maximum recursion depth exceeded

然后在增加递归深度后，错误信息变为：

MemoryError: Stack overflow

来自sys.setrecursionlimit()上的文档：

将 Python 解释器堆栈的最大深度设置为限制。此限制可防止无限递归导致 C 堆栈溢出和 Python 崩溃。

因此，通过增加递归限制，程序使 Python 解释器崩溃。

由于 Python 没有优化尾递归，无限递归会导致堆栈溢出（内存不足）。

在许多现实世界的应用程序中，有必要在没有递归的情况下实现函数以避免堆栈溢出内存错误。

另见：Setting stacksize in a python script

【讨论】：

非常感谢@Christopher Peisert。现在我完全明白了。

但是我可以访问由于大递归而溢出的堆栈并更改它的大小吗？

@DebtanuGupta：实际的底层堆栈是有限的，因为计算机是有限的。一个无限递归的函数总是会破坏堆栈；您尝试做的事情毫无意义。

@ShadowRanger 起初我对这两个错误感到困惑，一个是 RecursionError，另一个是 MemoryError。现在我看到了，堆栈的大小只能容纳 1000 次递归的数据。所以我想知道是否有任何方法可以增加堆栈大小以使递归超过 1000 次。

@DebtanuGupta：我怀疑它会超过 1000，它可能只是将回溯修剪到最近的 1000。如果我尝试做你所做的，Python 就会崩溃，因为它会破坏 C 堆栈;我什至没有得到MemoryError，只是一次硬崩溃（分段错误）。您的设置不同，但我不能确定如何确定（我在 WSLv2 下的 Alpine Linux 中运行 ipython）。