为什么函数尾递归不是？答案

【问题标题】：Why isn't a function tail recursive?为什么函数尾递归不是？
【发布时间】：2016-08-30 09:31:23
【问题描述】：

我正在阅读 M. Odersky 的《Scala 编程》，他这么说

类似近似的函数，它们称自己为最后一个动作，称为尾递归。

所以，我尝试了这个：

object Main extends App {
    implicit val mc = new MyClass(8)
    val ti = new TestImplct
    ti.test
}

class TestImplct {
  def test(implicit mc : MyClass): Unit = {
    println(mc.i)
    mc.i -= 1
    if(mc.i < 0){
      throw new IllegalArgumentException
    }
    test
  }
}

class MyClass(var i : Int)

IDEONE DEMO

但它会生成以下堆栈跟踪

 Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException
    at TestImplct.test(Main.scala:13)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)
    at TestImplct.test(Main.scala:15)

这意味着它为每个递归调用生成一个新的堆栈帧。但最后一个动作是调用它自己。出了什么问题以及如何使其尾递归？

为什么编译器不做尾调用优化？

【问题讨论】：

范围内是否有 MyClass 的隐式实例？
@Samar 是的，我有。看演示
我看到你已经定义了这个类。但我没有看到你在哪里实例化它。
@Samar 啊，你是对的。我没有附上完整的代码。我的道歉。
它工作正常。为什么你认为它不是尾递归？它只是因为 if 条件而退出。

标签： scala recursion tail-recursion

【解决方案1】：

您可以尝试使用@tailrec 注释标记该方法。如果你这样做，编译将失败，并会告诉你为什么编译器不能将其优化为尾递归：

Main.scala:12: 错误：无法优化 @tailrec 带注释的方法测试：它既不是私有的也不是最终的，因此可以被覆盖

确实，如果您使用final 方法，它会按预期工作。

【讨论】：

有趣。为什么在此处将方法设为 final 会允许 TCO？
@Samar + 1 也想知道。
正如错误所说：否则方法可能会被某些不是尾递归的实现覆盖，那么您可能会认为您正在查看尾递归，而实际上并非所有调用都能够进行此优化。

【解决方案2】：

您的代码可以正常工作。您在mc 对象中的值每一步都会减少。在最后一步，您会遇到异常。

例如，您可以将函数的返回类型更改为Boolean，当您的值为< 0 时返回false，否则返回true。

我建议，您使用“@tailrec”注释来检查编译器的递归函数调用。

【讨论】：