為什么在遞回的if條件失敗后控制元件不回傳主函式？-有解無憂

我在C Primer Plus 的第 9 章中，作者介紹了稱為遞回的東西。我對他提供的示例程式的輸出感到困惑。需要你的家伙的一些幫助。

下面是代碼

 #include <stdio.h>
 void up_and_down(int);
 int main(void)
 {
    up_and_down(1);
    return 0;
 }
 void up_and_down(int n)
 {
    printf("Level %d: n location %p\n", n, &n); // 1
    if (n < 4)
       up_and_down(n 1);
    printf("LEVEL %d: n location %p\n", n, &n); // 2
 }

這是輸出

級別 1：n 位置 0x0012ff48
級別 2：n 位置 0x0012ff3c
級別 3：n 位置 0x0012ff30
級別 4：n 位置 0x0012ff24
級別 4：n 位置 0x0012ff24
級別 3：n 位置 0x0012ff30
級別 2：n 位置 0x0012ff3c
級別 1：n 位置 0x0012ff48

直到第 4 級為止沒有問題，其中 n = 4。此時，if 陳述句失敗，然后執行第二個 printf 函式。在第二個 printf 列印出來之后Level 4: n location 0x0012ff24，控制權不應該回到return 0主函式中嗎？為什么第二個 printf 繼續輸出其他三個 n 變數，特別是在向后方向。

作者解釋說這是因為

控制傳遞回呼叫它的函式（第 3 級呼叫）。在級別 3 呼叫中執行的最后一條陳述句是在 if 陳述句中呼叫級別 4。因此，級別 3 繼續執行以下陳述句，即列印陳述句 #2。這會導致列印 LEVEL 3。然后 Level3 結束，將控制權傳遞給 Level 2，它列印 LEVEL 2，依此類推。

他說的每一個字我都聽懂，但把這些句子加在一起，我根本不知道他在說什么。

為什么第二個 printf 繼續列印 3,2 和 1？尤其是按照這個順序。第二個 printf 是否意味著列印出所有 n 個變數？第二個 printf 行為背后的邏輯是什么。

uj5u.com熱心網友回復：

控制權不應該在主函式中傳回回傳 0 嗎？

不，不應該。讓我試著用一個類比來說服你。

假設你有四個功能：up_and_down_1()，up_and_down_2()，up_and_down_3()和up_and_down_4()，每個呼叫下一個里面。

現在，如果我在的主體中up_and_down_1()，我呼叫up_and_down_2()，并且該函式結束（不管它做什么） - 控制回傳到up_and_down_1()呼叫后的下一行up_and_down_2()。這就是函式呼叫在 C 中的作業方式（另請參閱此處了解低級細節）。

嗯，遞回呼叫up_and_down(). 被呼叫的函式恰好是同一個函式并不重要。機器記住控制需要回傳到中的某個行up_and_down()，區域變數設定為呼叫之前的方式 - 這不受對同一函式的內部呼叫這一事實的影響。內部呼叫是它自己的背景關系，在的代碼中有它自己的控制傳遞up_and_down()，并且不影響外部呼叫。

我還可以推薦一個簡短的插圖視頻，介紹它在典型機器上的作業原理：

遞回編程中的呼叫堆疊和堆疊幀是什么？

uj5u.com熱心網友回復：

因為遞回并不特殊，當一個函式回傳時（任何函式；包括遞回函式呼叫），執行會從呼叫函式之前停止的地方開始。這意味著當您在第三級內部時，它會遞回呼叫第四級。當第四級呼叫回傳時，執行回到呼叫遞回函式之前的位置：第三級。

暫時忘記遞回。假設您有一個包含對的呼叫的printf自定義函式，并且該自定義函式是從內部呼叫的main。當printf回傳時，在哪里呢執行的簡歷？main，或者在您的自定義函式中它停止的地方？后者。您的函式需要在printf呼叫后完成代碼的執行，然后在執行完成后回傳到main. 遞回函式也是如此。

uj5u.com熱心網友回復：

它的解釋不必要地復雜。當你呼叫一個函式時，你會執行里面的任何代碼。當一個函式呼叫另一個函式時，它會執行代碼，然后回到原來的位置。為了這個例子，你可以想象它就像粘貼替換了 args 的內容，所以 up_and_down(1) 變成：

printf("Level %d: n location %p\n", n, &n); // n = 1
if (n < 4) { // n = 1
    printf("Level %d: n location %p\n", n, &n); // n = 2
    if (n < 4) // n = 2
       ... paste again with n = 3
    printf("LEVEL %d: n location %p\n", n, &n); // n = 2
}
printf("LEVEL %d: n location %p\n", n, &n); // n = 1

這基本上是：

print("enter 1")
if (...)
  print("enter 2")
  if (...)
    print("enter 3")
    if (...)
      print("enter 4")
      // if evaluates to false here, so we dont go deeper
      print("exit 4")
    print("exit 3")
  print("exit 2")
print("exit 1")

uj5u.com熱心網友回復：

讓我們從 n=1 開始，它列印第一個 printf ，然后它進入條件并再次呼叫相同的函式，當該函式完成其作業時，程式將移動到下一行，即第二個 printf ，所以真的第二個 printf 沒有被跳過，它只是在等待函式呼叫完成，這發生在 n=2 和 n=3 等中，

uj5u.com熱心網友回復：

每個函式呼叫都會“阻塞”，直到被呼叫的函式回傳。

級別 1 將在級別 1 到達第二個之前呼叫級別 2 printf。但是，Level 2 會在到達第二個printf并最終回傳之前呼叫 Level 3 。

這將持續所有級別，直到我們到達第 4 級。在第 4 級，if 陳述句評估為false，因此up_and_down(n 1)永遠不會到達，因此第 5 級將永遠不會成為事物。

因此，第 4 級是第一個達到其隱含return. 第 4 級阻止了第 3 級，因此在第 4 級沒有障礙的情況下，第 3 級可以繼續執行，并且下一條指令是printf("LEVEL %d......<something>", n, &n);where n = 3。之后，第 3 級達到其return并解鎖第 2 級，依此類推。

遞回就像一個堆疊，而不是一個佇列。

void up_and_down(int n)
{
    printf("Level %d: n location %p\n", n, &n); // 1
    if (n < 4)
       up_and_down(n 1);
    printf("LEVEL %d: n location %p\n", n, &n); // 2
    return;  // Return and unblock the function level that invoked this level, which is level n - 1
}

如果你仍然不理解遞回，請再讀一遍。

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標籤：C 递归

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