递归运行时实现Java与其他/函数语言？

我喜欢递归，但在Java中，您在某个点上遇到了死胡同。例如，我遇到过这样一种情况，即迭代次数约为100K的递归无法工作（StackOverflowerr）。糟糕的是，由于这个运行时堆栈限制的原因，我不得不切换到恼人的“命令循环”

我想知道其他（特别是函数式）语言如何在运行时绕过堆栈溢出？我想特别是函数式语言运行时更好地处理这个问题，因为递归是核心概念

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有人提供了一些信息或外部资源吗？

大多数语言都对编译器进行了优化。尾部递归意味着递归调用应该是递归方法的最后一个调用。然后，编译器可以将其优化为循环，防止发生堆栈溢出错误

我不确定是否所有的

javac

实现都实现了尾部递归。这不是规范所要求的。然而，对于任何递归程序来说，它都是一种重要的优化技术，因此我认为主流实现确实提供了尾部递归

您可以自己测试这一点，方法是使用一个（简单的）非尾部递归程序生成

StackOverflowError

，并使其尾部递归（例如，计算a）

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编辑：如用户sje397的评论所示，以前Java中有过一个错误。还可以看看这个问题，它提供了一些附加信息。

您可以通过以下方法增加java堆栈大小：

java -Xss1024k MyProgram

（将java的堆栈大小增加到1024KB。） 但一般来说，使用深度递归不是一个好主意。试着做一个迭代的解决方案。

不只是在Java中，应该避免使用“具有~100K次迭代的递归”。它只在尾部调用优化时起作用，这并不总是可能的。因此，最好首先不要养成过度递归的习惯

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递归是人们在第一次学习时往往过度使用的概念之一，因为不到处炫耀似乎太酷了……

下面是@Ronald Wildenberg的答案：

我不确定是否所有javac实现都实现了尾部递归。这不是规范所要求的

简单的回答是他们不支持

较长的答案是，由于JVM的设计，尾部递归优化在Java中是一个棘手的问题。John Rose@Oracle在书中谈到了这个问题。这篇博客文章的主旨是提出一个字节码扩展方案，以支持“硬”尾部调用。但最后一段暗示了为什么实现“软”（即透明）尾部调用很难。尾部调用优化会干扰JVM捕获堆栈跟踪的能力，这对Java安全体系结构有“影响”

这提供了有关该问题的更多细节。也请阅读评论

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在当前JVM上实现尾部递归的方法似乎是在编译器前端实现它。显然Scala做到了这一点。

正如其他人所提到的，支持适当的尾部递归有帮助。但它本身并不足以支持深度递归。不管BLUB程序员怎么想，深度递归自然适合某些任务，比如处理深度递归数据结构

支持深层（非尾部）递归的策略通常包含在支持一级延续的策略中。你可能会发现（Clinger等人）很有趣

我脑子里想了几个策略：

• CP转换程序或以其他方式堆分配连续帧（缺点：失去堆栈的一些性能优势）
• 在堆栈溢出时，将堆栈复制到单独的内存块中，并将堆栈指针重置为基址；在下溢时，将旧堆栈复制回
• 在堆栈溢出时，从堆中分配一个新的堆栈区域，并在那里重置堆栈指针；在下溢时，返回到旧堆栈的末尾
• 在堆栈溢出时，创建一个新线程以继续运行计算，并等待线程的结果（缺点：创建线程可能很昂贵（但工作线程可以缓存），并且跨线程移动计算可能会导致线程本地存储发生havok等）

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我认为这可能有助于了解java的情况。这个问题是关于递归的另一个好问题。我从来没有听说java编译器优化尾部递归。但scala编译器确实如此。我同意，递归并不是所有问题的解决方案，我只是想知道语言运行时是如何解决大数据的。阅读答案尾部递归是唯一的优化。你说尾部递归不总是可能的这意味着当面对更大的数据集时，你通常必须更改算法。@manuel:最优秀/有用的递归算法做了一些分而治之的事情，将最大递归深度限制为log（n），这意味着它实际上不会成为问题（假设单个递归步骤不需要太多额外内存）。“~100K次迭代的递归”是应该避免的事情，不仅仅是在Java中。在递归是唯一迭代手段的语言中，这是很难避免的。但当然，这些语言保证尾部递归得到优化——你只需要确保你的函数是尾部递归的。“10万次迭代的递归”本质上没有错，除了不能处理它的语言之外。有许多算法可以用递归更清晰地表达。一种语言不以这种方式表达它们的能力是该语言的一个限制（尽管很多时候是出于完全合理的原因）对于这些语言，一般有办法解决问题，利用他们所获得的能力，放弃处理能力。谢谢PAR。