C++ 函式尾遞歸最佳化的條件是什麼？

C 中尾遞歸最佳化 (TCO) 的條件如下：尾遞歸呼叫必須是函數的最後一個動作。函數的參數和局部變數在尾遞歸呼叫中必須保持不變。編譯器必須支援 TCO。在實戰案例中，使用 TCO 將階乘計算函數的尾遞歸呼叫轉換為 while 循環，提高了效能。

C 函數尾遞歸最佳化的條件

尾遞歸最佳化(TCO) 是一種編譯器最佳化技術，它將函數的尾遞歸呼叫轉換為跳轉指令，從而避免了函數呼叫堆疊的額外開銷。

為了讓函數的尾遞歸呼叫能夠被編譯器最佳化，需要滿足以下條件：

• 尾遞歸呼叫必須是函數的最後一個動作。 例如，以下函數可以進行尾遞歸最佳化：

int factorial(int n) {
  if (n <= 1) {
    return 1;
  } else {
    return n * factorial(n - 1);  // 尾递归调用
  }
}

• 函數的參數和局部變數在尾遞歸呼叫中必須保持不變。 例如，以下函數不能進行尾遞歸最佳化：

int sum(int n) {
  int result = 0;
  if (n > 0) {
    result += n;  // 局部变量 result 在尾递归调用中发生变化
    return sum(n - 1);
  } else {
    return result;
  }
}

• #編譯器必須支援 TCO。 大多數現代 C 編譯器，例如 Clang 和 GCC，都支援 TCO。但是，請注意並非所有編譯器都支援 TCO。

實戰案例

考慮以下函數，它使用遞歸計算階乘：

int factorial(int n) {
  if (n == 0) {
    return 1;
  } else {
    return n * factorial(n - 1);
  }
}

這個函數滿足尾遞歸最佳化的所有條件。我們可以使用 TCO 來優化這個函數，提高其效能。

int factorial(int n) {
  while (n > 0) {
    n = n * factorial(n - 1);  // 转换为迭代
  }
  return 1;
}

使用 TCO 後，函數的尾遞歸呼叫被轉換為 while 迴圈。這消除了函數呼叫的開銷，提高了效能。

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