为啥尾递归是递归的不好使用？

Posted 2023-03-16

【中文标题】为啥尾递归是递归的不好使用？

【英文标题】：Why tail-recursion is a bad use of recursion?为什么尾递归是递归的不好使用？

【发布时间】：2013-09-14 10:10:21

【问题描述】：

我最近在学习日期结构。 在 Mark Allen Weiss 的《C 中的数据结构和算法分析》一书中，为什么他说尾递归是递归的一种不好的用法，最好不要在第 3 章中使用它？但是我看到很多人说它在网上有用。

【问题讨论】：

除非您使用的语言必须通过递归来完成循环，否则几乎没有理由使用 write tail-recursion，因为您始终可以将其扩展为循环。

【参考方案1】：

不一定是坏事。尾递归始终等同于循环，显式编写循环可能更有效，具体取决于编译器。(*) 现代编译器（如 GCC）可以优化尾递归，但它们并不总是能识别它。当他们看不到它时，递归将消耗堆栈空间。

也就是说，诸如快速排序之类的算法自然是递归表达的，它的两个递归之一是尾递归。如果我发现它太慢，我会在第一遍递归地编写它，然后将其重写为循环。

当算法只有一个尾递归时，最好立即将其编写为循环，因为递归函数比循环更难调试。

(*) 我假设我们只讨论 C。在其他一些语言中，尾递归可以被认为是循环的自然方式（函数式语言）或完全可憎的（Python）。

【讨论】：

上次我检查过，gcc 优化了自尾递归，但不一定是尾递归到其他函数。据我所知，当堆栈帧的大小不同时，它不会尝试。

【参考方案2】：

尾递归很好，是一种非常有用的代码结构技术。这并不“坏”。但是，有一些警告：

像任何递归一样，除非您的编译器可以优化它（检查这个），否则它将消耗堆栈帧。对于大量输入，这可能会导致 ***。

一些程序员对递归有一种幼稚的反感，知道尾递归总是可以转换为循环，相信它总是应该的。

由于上述两个原因，您应该学习如何在尾递归和循环之间进行转换，尤其是因为它可以帮助您了解编译器是否可以优化递归。