是否有任何c编译器向我显示递归函数的每个步骤？

目前我正在用c语言编写一个快速排序算法（我是初学者），对我来说理解递归非常困难。这不是我的第一个使用递归函数的程序，因此我想知道是否有任何c编译器可以显示递归函数的步骤，以使其更简单。

使用Visual Studio IDE，有一个免费版本可用。 您可以使用此IDE查看调用堆栈。

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或者使用代码块IDE

虽然您可以使用IDE逐步完成递归，但我发现对学生来说最有启发性的事情是在递归函数的开头使用printf。（实际上，最有启发性的任务是使用纸和笔手动执行递归函数，但这对于深度递归来说很快就会过时！）

例如：

int fibonacci(int n) {
    printf("fibonacci(%d)\n", n);
    if (n == 0 || n == 1)
    return n;
  else
    return (fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2));
}

这将产生以下递归跟踪。不幸的是，对于双递归，这并不能清楚地说明什么叫做什么：

fib 4
fibonacci(4)
fibonacci(3)
fibonacci(2)
fibonacci(1)
fibonacci(0)
fibonacci(1)
fibonacci(2)
fibonacci(1)
fibonacci(0)
fibonacci(4)=3

如果不介意将递归计数添加到递归函数中，可以使用以下代码（作为示例）获得缩进良好的输出：

生成以下显示递归的输出

> fib 5 
fibonacci(5)
   -->fibonacci(4)
      -->fibonacci(3)
         -->fibonacci(2)
            -->fibonacci(1)
            -->fibonacci(0)
         -->fibonacci(1)
      -->fibonacci(2)
         -->fibonacci(1)
         -->fibonacci(0)
   -->fibonacci(3)
      -->fibonacci(2)
         -->fibonacci(1)
         -->fibonacci(0)
      -->fibonacci(1)
fibonacci(5)=5

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对快速排序执行类似的操作，以创建类似的递归跟踪。

作为对优秀建议的扩展，我建议使用来帮助可视化。它适用于所有操作系统，并且完全免费。它以人类可读的文本（点语言）作为输入，并提供相当漂亮的图形作为输出

考虑以下斐波那契示例程序：

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

static inline int  unique_id(void)
{
    static int  id = 0;
    return ++id;
}

static int  dot_fibonacci_recursive(int n, int parent_id, FILE *out)
{
    const int  id = unique_id();

    if (n < 2) {
        printf("    \"%d\" [ label=< %d. F<sub>%d</sub> = <b>1</b> > ];\n", id, id, n);
        printf("    \"%d\" -> \"%d\";\n", id, parent_id);

        return 1;
    } else {
        int result1, result2;

        result1 = dot_fibonacci_recursive(n - 1, id, out);
        result2 = dot_fibonacci_recursive(n - 2, id, out);

        printf("    \"%d\" [ label=< %d. F<sub>%d</sub> = <b>%d</b> > ];\n", id, id, n, result1 + result2);
        printf("    \"%d\" -> \"%d\";\n", id, parent_id);

        return result1 + result2;
    }
}

int  fibonacci(int n)
{
    const int  id = unique_id();
    int        result;

    printf("digraph {\n");

    result = dot_fibonacci_recursive(n, id, stdout);

    printf("    \"%d\" [ label=< %d. F<sub>%d</sub> = <b>%d</b> > ];\n", id, id, n, result);
    printf("}\n");
    fflush(stdout);

    return result;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int  n, fn;
    char dummy;

    if (argc != 2 || !strcmp(argv[1], "-h") || !strcmp(argv[1], "--help")) {
        fprintf(stderr, "\n");
        fprintf(stderr, "Usage: %s [ -h | --help ]\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "       %s N > graph.dot\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "\n");
        fprintf(stderr, "This program will compute the N'th Fibonacci number\n");
        fprintf(stderr, "using a recursive function, and output the call graph\n");
        fprintf(stderr, "as a dot language directed graph.\n");
        fprintf(stderr, "\n");
        fprintf(stderr, "Use e.g. 'dot' from the Graphviz package to generate\n");
        fprintf(stderr, "an image, or display the graph interactively. For example:\n");
        fprintf(stderr, "       dot -Tsvg graph.dot > graph.svg\n");
        fprintf(stderr, "\n");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    if (sscanf(argv[1], " %d %c", &n, &dummy) != 1 || n < 0) {
        fprintf(stderr, "%s: Invalid N.\n", argv[1]);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    fn = fibonacci(n);

    fprintf(stderr, "%d'th Fibonacci number is %d.\n", n, fn);

    return EXIT_SUCCESS;
}

我们看到调用图 前面的数字标识对递归函数的调用（

dot\u fibonacci（）

），最外面的

fibonacci（）

调用是第一个调用。因为my

fibonacci（）

只是一个不进行计算的包装函数，所以根节点始终与第二个节点相同（第一次实际调用

dot\u fibonacci（）

）

生成上述图形的点语言文本为

digraph {
    "5" [ label=< 5. F<sub>1</sub> = <b>1</b> > ];
    "5" -> "4";
    "6" [ label=< 6. F<sub>0</sub> = <b>1</b> > ];
    "6" -> "4";
    "4" [ label=< 4. F<sub>2</sub> = <b>2</b> > ];
    "4" -> "3";
    "7" [ label=< 7. F<sub>1</sub> = <b>1</b> > ];
    "7" -> "3";
    "3" [ label=< 3. F<sub>3</sub> = <b>3</b> > ];
    "3" -> "2";
    "9" [ label=< 9. F<sub>1</sub> = <b>1</b> > ];
    "9" -> "8";
    "10" [ label=< 10. F<sub>0</sub> = <b>1</b> > ];
    "10" -> "8";
    "8" [ label=< 8. F<sub>2</sub> = <b>2</b> > ];
    "8" -> "2";
    "2" [ label=< 2. F<sub>4</sub> = <b>5</b> > ];
    "2" -> "1";
    "1" [ label=< 1. F<sub>4</sub> = <b>5</b> > ];
}

而不是

printf（）

。仅在输出点语言内容时使用

printf（…）

或

fprintf（stdout…）

。通过在命令行中添加

>filename.dot

，可以将程序的标准输出重定向到文件中。

开始你的方向图

 printf("digraph {\n");

并以

 printf("}\n");

边和节点介于两者之间。他们的顺序无关紧要

（如果需要无方向图，请使用

graph{

，并使用

--

作为边。）

节点是使用

“id”[…]；

定义的，其中

id

是用于寻址该节点的标识符，

…

是以逗号分隔的属性列表

对于结构化标签，您需要的典型属性是

shape=“record”，label=“foo | bar”

；对于HTML格式标签，需要

label=

；对于简单文本标签，需要

label=“foo”

。如果省略标签（或整个节点规范），则标签将使用

id

要使用指针可视化树、列表或任何内容，请使用

 printf(" \"%p\" [ ... ];\n", (void *)ptr);

它使用实际指针值作为节点ID的源。

有向边具有形状

"source-id" -> "target-id";

或

除颜色外，还可以使用

taillabel

、

headlabel

等标记箭头

---

这就是你所需要的一切，尽管你可以在网上找到更多的工具。

不是编译器，而是调试器。有了现代化的IDE，它对用户很友好，你可以一步一步地看到执行情况，直到解决问题为止。记得在要求工具推荐时指定你正在使用的环境。非常感谢！我以前没有这样做过o写在纸上，但是因为我必须在程序运行之前测试好几次，所以我浪费了很多纸。非常感谢！我会尝试的。

 printf("digraph {\n");

 printf("}\n");

 printf(" \"%p\" [ ... ];\n", (void *)ptr);

"source-id" -> "target-id";

"source-id" -> "target-id" [ color="#rrggbb" ];