看過我前面博客的朋友都清楚,函數(shù)調用主要依靠ebp和esp的堆棧互動來實現(xiàn)的。那么遞歸呢,最主要的特色就是函數(shù)自己調用自己。如果一個函數(shù)調用的是自己本身,那么這個函數(shù)就是遞歸函數(shù)。
我們可以看一下普通函數(shù)的調用怎么樣的。試想如果函數(shù)A調用了函數(shù)B,函數(shù)B又調用了函數(shù)C,那么在堆棧中的數(shù)據(jù)是怎么保存的呢?
函數(shù)A ^
函數(shù)B | (地址遞減)
函數(shù)C |
如果是遞歸函數(shù)呢,舉一個簡單的遞歸函數(shù)為例:
int iterate(int value)
{
if(value == 1)
return 1;
return value + iterate(value -1);
}
下面我們使用一個函數(shù)進行調用,看看會發(fā)生什么情況?
void process()
{
int value = iterate(6);
}
看看此時內存堆棧是什么樣的?
iterate(int 1) line 96
iterate(int 2) line 97 + 12 bytes
iterate(int 3) line 97 + 12 bytes
iterate(int 4) line 97 + 12 bytes
iterate(int 5) line 97 + 12 bytes
iterate(int 6) line 97 + 12 bytes
process() line 102 + 7 bytes
main() line 108
mainCRTStartup() line 206 + 25 bytes
KERNEL32! 7c817067()
大家也看到了上面的代碼,遞歸函數(shù)和普通的函數(shù)也沒有什么差別。除了自己調用本身之外,他就是一個普通的函數(shù)。那么這個函數(shù)遞歸到什么時候返回呢?這就是遞歸函數(shù)的關鍵了。我們看到iterate函數(shù)到1就停止了,所以上面的堆棧在(value == 1)即return。所以一個遞歸函數(shù)最關鍵的部分就是兩點:(1)遞歸策略;(2)函數(shù)出口。
看到這里,大家可能感到遞歸函數(shù)不過如此,事實上也是這樣。但是,還有一點大家需要牢記在心,遞歸的深度是我們必須考慮的一個問題。只有遞歸深度在一個可控的范圍內,那么整個遞歸過程都是可控的。那什么時候不可控呢?那就是遞歸深度超過了一定的數(shù)字?這個數(shù)字和具體的線程堆棧長度有關?等到堆棧溢出了,那么獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)失去了真實性,所以也就沒有意義了。
我們把上面的問題推廣一下,如何用自己定義的堆棧模擬上面的遞歸調用呢?這樣既能滿足遞歸的屬性,又能確保函數(shù)深度可控。
大家可以先寫一下自己的方案,下面只是我個人的一個思路。
int iterate(int value)
{
int count = 0;
int number =0;
push(value);
while(-1 != (number = pop()))
{
if(1 != number)
push(number -1);
count += number;
}
return count;
}