C中的递归堆栈答案

【问题标题】：Recursive Stack in CC中的递归堆栈
【发布时间】：2015-09-12 23:25:14
【问题描述】：

在递归过程中，堆栈被创建，该堆栈包含什么，它包含值还是存储操作数的地址

void recursiveReverse(struct node** head_ref)
{
   struct node* first;
   struct node* rest;

   /* empty list */
   if (*head_ref == NULL)
      return;   

   /* suppose first = {1, 2, 3}, rest = {2, 3} */
   first = *head_ref;  
   rest  = first->next;

   /* List has only one node */
   if (rest == NULL)
      return;   

   /* reverse the rest list and put the first element at the end */
   recursiveReverse(&rest);
   first->next->next  = first;  

   /* tricky step -- see the diagram */
   first->next  = NULL;          

   /* fix the head pointer */
   *head_ref = rest;                 
}

在上面的代码中，休息指针保持最后一个节点的地址，而第一个指针不断变化，即它从堆栈中取值而休息指针没有。所以首先我想了解递归堆栈，它的结构，它包含的内容，它是如何工作的，以及对上述代码的解释表示赞赏

【问题讨论】：

有一件重要的事情要知道，每当recursiveReverse() 方法被调用（递归地或从任何其他调用者）时，返回地址都会被压入堆栈。
这是C，所以参数的值和返回地址、返回值等都在栈上。看看网上的“栈帧”。

标签： c recursion linked-list stack

【解决方案1】：

我想知道递归堆栈，它的结构，它包含什么，它是如何工作的

递归函数与任何其他函数完全相同。所以对于递归函数的瞬时调用，它将像普通函数一样维护堆栈。每次函数声明一个新变量时，它都会被推送到堆栈中。然后每次函数退出时，该函数压入堆栈的所有变量都被释放（也就是说，它们被删除）。释放堆栈变量后，该内存区域可用于其他堆栈变量。

所以当一个递归函数被调用时，它的所有变量都被压入到堆栈上，当它返回时，堆栈变量被释放。请注意，自动局部变量被分配为单个块和堆栈指针，其先进程度足以说明它们的大小之和。

长话短说，递归函数的每次调用都会占用堆栈中的一块内存。看下面的 C 中无限递归的例子。

int foo() 
{
     int someVariable;
     return foo();
}

函数foo在被调用的时候会继续调用自己，每次都会在栈上分配一块额外的空间，直到栈溢出导致段错误。

有关更多信息，如果我们将foo() 声明如下：

int foo() 
{
    double x[1024];
    return foo();
}

然后每次递归调用，都会在堆栈中为x分配一个额外的内存1024 * sizeof(double)。但是使用malloc() 将分配 heap 内存而不是 stack。

最后，每次递归函数被调用，包括返回值，返回地址也被压入堆栈。

如您所见，每次递归调用都会推送一个新的堆栈帧，然后如果递归未能达到基本情况，堆栈将很快耗尽并导致堆栈溢出。

参考：Stack based memory allocation、Stack overflow 和 Memory Stack vs Heap

【讨论】：