C中带有递归的指针

Question

我经常用java编程，最近看了一些c代码。 我遇到了这个程序，但我不知道这个指针是如何工作的。 我知道指针存储地址，但无法通过程序。 请告诉输出 8 是怎么来的？

#include <stdio.h>

int fun(int n, int * f_p) {
    int t, f;
    if (n <= 1) {
      *f_p = 1;
      return 1;
    }
    t = fun(n - 1, f_p);
    f = t + *f_p;
    *f_p = t;
    return f;
}

int main() {
    int x = 15;
    printf("%d\n", fun(5, &x));
    return 0;
}

Answer 1

这里有一个递归函数，它计算斐波那契数列的第 i 个元素（索引来自 0）。每次递归迭代都会返回两个值：第 i 个斐波那契数和第 (i-1) 个（前一个）斐波那契数。由于 C 中的函数只能返回一个值（好吧，除非您使用结构体作为返回类型），因此另一个值 - 前一个斐波那契数 - 通过指针参数 f_p 返回给调用者。

所以，当你调用fun(5, &x)时，该函数将返回8，即第5个斐波那契数，它还将5放入x，即前一个（第4个） ) 斐波那契数。

注意x 的初始值无关紧要。 15 在这个程序中没有任何作用。显然它是一个红鲱鱼。

如果您知道斐波那契数列是什么，您就知道数列的下一个元素是前两个元素的和。这就是编写函数以将序列的两个元素“返回”给调用者的原因。您可能不关心顶级调用者中的先前值（即main），但嵌套递归调用确实需要它来计算下一个数字。其余的都很简单。

Answer 2

一步一步：

1. fun 使用 5 和 x 地址调用
2. fun 调用 fun 带有 4 和 f_p，即 x 地址
3. fun 调用 fun 带有 3 和 f_p，即 x 地址
4. fun 调用 fun 带有 2 和 f_p，即 x 地址
5. fun 调用 fun 带有 1 和 f_p，即 x 地址
6. fun 被调用为 1，因此 if 条件为真，将 1 放入 f_p(x) 指向的变量中并 返回 1强>
7. 这个返回值赋值给fun(2,f_p)的t，f为f = t + *f_p即1+1 -> f=2； f_p 指向的变量设置为 t 所以 x=1，返回 f 所以它返回 2
8. 这个返回值赋值给fun(3,f_p)的t，f为f = t + *f_p即2+1 -> f=3； f_p 指向的变量设置为 t 所以 x=2，返回 f 所以它返回 3
9. 这个返回值赋值给fun(4,f_p)的t，f为f = t + *f_p即3+2 -> f=5； f_p 指向的变量设置为 t 所以 x=3，返回 f 所以它返回 5
10. 这个返回值赋值给fun(5,f_p)（第一次调用fun）的t，f是f = t + *f_p，即5+ 3 -> f=8； f_p 指向的变量设置为 t 所以 x=5，返回 f 所以它返回 8，这就是 printf 打印的内容

Answer 3

另一个答案揭示了使用返回额外值的有用技术来计算斐波那契数。我以我认为更易于理解和维护的方式重写了代码。希望这可以防止人们认为你需要编写糟糕的代码来做这样的事情

#include <stdio.h>

int fib(int n) {
    // This is used to return the previous fib value
    // i.e. fib(n - 1)
    int prevValRet;
    return fibRec(n, &prevValRet);
}

// *prevValRet contains fib(n-2)
int fibRec(int n, int *prevValRet) {
    // Termination case
    if (n <= 1) {
      // return fib(0) and fib(1) as 1
      *prevValRet = 1;
      return 1;
    }
    // Calculate fib(n-1)
    int prevVal = fibRec(n - 1, prevValRet);
    // Calculate fib(n) = fib(n-1) + fib(n-2)
    int thisVal = prevVal + *prevValRet;
    // Return fib(n-1) and fib(n)
    *prevValRet = prevVal;
    return thisVal;
}

int main() {
    printf("%d\n", fib(5));
    return 0;
}

Answer 4

随着这些事情的发展，它在技术上很简单，但是......愚蠢，因为没有人应该做这样的事情。考虑到副作用，这是对递归的不好使用和写得不好的递归。

fun(5, &x) 的原始调用不会触发条件。因此，它将递归四次（5-1、4-1、3-1、2-1）。这是您的基本条件，其作用是将指向的位置（原始的x）设置为1 并返回1。

然后我们展开四个调用，每次将返回值添加到指针处的事物并将指针处的事物更改为总和。

用简单的英语来说，你是加倍一三倍。

编辑：正如所指出的，我将代码误读为将f 分配给*f_p 而不是t。这使它成为斐波那契计数器。