C语言函数的递归调用

一个函数在它的函数体内调用它自身称为递归调用,这种函数称为递归函数执行递归函数将反复调用其自身,每调用一次就进入新的一层。

【示例】用递归计算 n!。阶乘 n! 的计算公式如下:

根据公式编程:
long factorial(int n){
    long result;

    if(n==0 || n==1){
        result = 1;
    }else{
        result = factorial(n-1) * n;  // 递归调用
    }

    return result;
}
这是一个典型的递归函数。调用factorial后即进入函数体,只有当 n==0 或 n==1 时函数才会执行结束,否则就一直调用它自身。

由于每次调用的实参为 n-1,即把 n-1 的值赋给形参 n,所以每次递归实参的值都减 1,直到最后 n-1 的值为 1 时再作递归调用,形参 n 的值也为1,递归就终止了,会逐层退出。

例如求 5!,即调用factorial(5)。当进入factorial函数体后,由于 n=5,不等于0或1,所以执行result = factorial(n-1) * n;,即result = factorial(5-1) * 5;,接下来也就是调用factorial(4)。这是第一次递归。

进行四次递归调用后,实参的值为 1,也就是调用factorial(1)。这时递归就结束了,开始逐层返回。factorial(1) 的值为 1,factorial(2) 的值为 1*2=2,factorial(3) 的值为 2*3=6,factorial(4) 的值为 6*4=24,最后返回值 factorial(5) 为 24*5=120。
注意:为了防止递归调用无终止地进行,必须在函数内有终止递归调用的手段。常用的办法是加条件判断,满足某种条件后就不再作递归调用,然后逐层返回。
递归调用不但难于理解,而且开销很大,如非必要,不推荐使用递归。很多递归调用可以用迭代(循环)来代替。

【示例】用迭代法求 n!。
long factorial(int n){
    int i;
    long result=1;

    if(n==0 || n==1){
        return 1;
    }

    for(i=1; i<=n; i++){
        result *= i;
    }
    return result;
}
关于函数调用的原理,请大家阅读《C语言和内存》中的《栈的概念以及栈溢出》《一个函数在栈上到底是怎样的》《详细分析一个函数进栈出栈的例子》几节,届时你将会明白递归调用的开销为什么很大。