如何优化尾调用

2020-09-30 17:17:05 浏览数 (1)

文章来源于公众号：前端UpUp ，作者：TianTianUp

前言

经常看到关于尾递归这三个词，递归很多时候，都离不开我们，废话不多说，这次我们梳理一遍关于递归那些事。

在这里关于递归，这里就不赘述了，有兴趣的可以去查一查资料。

需要了解如何优化尾递归的话，我们需要从最开始讲起。

  • 什么是尾调用
  • 什么是尾递归
  • 如何优化尾递归

尾调用

从字面理解，自然而言就是在函数的尾部返回一个函数的调用，通常来说，指的是函数执行的最后一步。

举个例子

const fn = () => f1() || f2()
// 这里的话, f2函数有可能是尾调用,f1不可能是尾调用

为什么f1函数不是呢，我们看这个函数的等价形式

const fn = function () {
    const flag = f1()
    if(flag) {
        return flag
    } else {
        return f2()
    }
}

似乎写到这里，根据尾调用定义，我们就明白了，只有f2函数是在尾部调用。

说到这里，为什么要说尾调用呢?我们事先想一想传统的递归，典型的就是首先执行递归调用，然后根据这个递归的返回值并结算结果，那么传统的递归缺点有哪些呢

  • 效率低，占内存。
  • 如果递归链过长，可能会stack overflow

那么我们是不是可以做优化呢，这就可以涉及上面提到的尾调用，它的原理是啥呢

按照阮一峰老师在es6的函数扩展中的解释就是：函数调用会在内存形成一个“调用记录”，又称“调用帧”（call frame），保存调用位置和内部变量等信息。如果在函数A的内部调用函数B，那么在A的调用帧上方，还会形成一个B的调用帧。等到B运行结束，将结果返回到A，B的调用帧才会消失。如果函数B内部还调用函数C，那就还有一个C的调用帧，以此类推。所有的调用帧，就形成一个“调用栈”（call stack）。

这里的“调用帧”和“调用栈”，说的应该就是“执行环境”和“调用栈”。因为尾调用时函数的最后一部操作，所以不再需要保留外层的调用帧，而是直接取代外层的调用帧，所以可以起到一个优化的作用。

从上述的描述中，我们视乎可以理解成

  • 它的原理类似于当编译器检测到一个函数调用是尾递归时，它会覆盖当前的活动记录而不是在函数栈中创建一个新的调用记录。
  • 这样子，我们也可以理解成，不同的语言编译器或者是解释器做了尾递归优化，才让它不会爆栈。

既然是这样子的话，尾递归的优化，取决于浏览器，那具体有哪些主流浏览器支持呢

safari 和火狐，有兴趣的可以去了解一下，可以写个斐波那契数列数列验证一下。

手动优化

既然我们知道了，很多浏览器对于尾递归的优化支持的浏览器并不多，那你会好奇，当我们使用尾递归进行优化的时候，依然出现栈溢出的错误，那么我们如何解决呢？

我在网上看到一个不错的方案，采用的是蹦床函数

function trampoline(f) {
  while (f && f instanceof Function) {
    f = f();
  }
  return f;
}

那么如何使用呢

我们拿最常见的斐波那契数列来说吧

function fibonacci(n) {
  if (n === 0) return 0
  if (n === 1) return 1
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
}

根据上面的式子，我们可以将其写成迭代形式，用一个变量去缓存它的值


function fibonacci (n, ac1 = 0, ac2 = 1) {
    return n
前端

0 人点赞