C语言函数递归调用问题。

假如我有三个函数,fun1(),fun2(),fun3()。
1.我用fun1()一直调用其它函数或者自己本身时,原来函数会不会一直存在于内存中?(PS:我经过测试,函数在调用过程中,原函数会一直存在内存中,至到。。。。。)
2.直到函数调用结束,然后逐个返回结束命令 (PS:这结束语句是方便理解用的) 或者逐个返回一个返回值。直到返回至最先开始调用的fun1()这个函数。然后结束。是不是这样?

请按照我对应的编号进行回答,这样我比较容易理解,谢谢。
就像这图。我经过测试发现在函数中调用,原函数不会在内存中释放。

C语言函数调用整个过程是当准备调用函数时,先将形参以从右往左进行压栈程序跳转到函数入口,将函数的局部变量压栈(如果函数内部再调用函数就是在重复这个过程),函数返回时出栈,递归是在最后一个点上面函数返回,前面分配的资源根本没有释放,递归只有在最后一个返回点上面,根据递归顺序反过来释放资源,这也是为什么当递归的数据量比较大或者递归的层次比较深的时候,很容易造成内存溢出的原因追问

那函数递归调用是在内存中进行还是在CPU中进行运算的?我一直觉得是在内存中,可楼上说了之后我就不确定了。

追答

内存一般分两种堆,栈,堆(像malloc分配的就是堆)是低位地址向高位地址进发,栈是从高位地址向低位地址进发,递归的运算(绝大部分的程序运算,少数除外)是在CPU的寄存器中对数据进行操作的!

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第1个回答  2015-07-11
首先系统执行C语言程序是有个栈和堆的
递归过程主要用到了栈
栈的原理是先进先出,相当于摞盘子,我只能拿走最上面的那个
系统执行函数时会把函数压入栈里

递归的过程就是利用这点,把函数压入栈中,但是这个函数的结果需要执行另一个函数,再继续压入栈中,知道出现递归出口,就是最后一个函数有了结果
开始回调,一个一个出栈,跟楼主的结论2差不多追问

那递归调用的话一直在内存用开辟新空间,内存占用会不会很大。还有,要怎么样才能算出一个函数所占用的内存空间呢?
内存占用这个是我最关心的问题。

追答

递归调用会很慢比如说计算斐波那契数列时如果用递归计算第40几个就要用半分钟,而且系统栈是固定的,递归调用次数过多会造成栈溢出,并不是开辟空间,系统栈根据电脑不同大小也不同

第2个回答  推荐于2016-01-15
函数其实没有释放内存的概念,因为函数都是在指令区,而不是通常所说的释放内存对应的数据区,不过在整个程序执行完之后指令区也是要释放的。
函数调用的大概过程如下:
1,将调用函数的上下文入栈;
2,调用被调用函数;
3,被调换函数执行;
4,调用函数上下文出栈,继续执行后继指令。
所以在函数调用过程中原调用函数是不会退出的-----即你所说的释放内存。
具体到你给的代码:
首先main中调用test, 进入test后要求读入一个char, 你输入'1'后执行case '1'中语句,所以输出“已调用”,然后就执行test()语句,即递归调用,此时main调用的test要等新的test执行完毕才能继续执行后继的i++语句;
再次进入test之后与从main中进入时一样,如果输入的是'1'会接着递归调用test,由于你输入了5次1,所以会继续调用5次test;
在最后一个test中你输入了ESC? 所以不再走case '1'而走default了,所以输出"222222"; switch执行完之后判断c==27满足,所以while循环退出,继续执行printf语句,由于之前的test统统没有执行过case 1里的i++语句,所以全局变量i还是0;输出i=0; 到此最后一次test执行完毕;
倒数第二次的test继续执行i++, 所以i=2了,case 1执行完毕,但由于没有写break语句,所以继续执行default 语句,输出"222222", 退出switch语句,判断c==27, 由于c是全局变量,且最后一次输入的刚好是ESC, 所以判断满足, 退出while循环,输出i=1, 到此倒数第二次test执行完毕;
与倒数第二次类似的继续执行倒数第三、倒数第四、倒数第五和最终的第一次test后继代码,也就输出如你列出的结果了。追问

也就是说,函数是在CPU中进行运算的,递归调用的话不会在内存用开辟新的空间,而是在CPU中开辟新空间?

追答

CPU是纯计算用的,里边只有寄存器和很少量的缓存,不管是不是递归调用都不会在CPU中开辟空间。 递归调用主要消耗内存的栈空间, 可以认为调用一次函数就要增加一次栈空间, 不递归调用的话只增加一次栈空间。

追问

递归调用时在内存中开辟新空间,然后在CPU中运算?
但楼上说的是这的 系统栈是固定的,递归调用次数过多会造成栈溢出,并不是开辟空间,系统栈根据电脑不同大小也不同。
系统栈是固定的?而且递归调用次数过多还会造成栈溢出?并不是开辟新空间?堆会溢出吗?
这是对的吗?

追答

系统会对每个程序分配栈空间,大小是是固定, 每次调用函数时会将当前函数的上下文入栈, 直到被调用函数执行完毕在将当前函数的上下文出栈。 所以如果递归调用的深度很深会导致大量的上下文入栈, 最终导致爆栈, 即栈溢出。
可以认为栈是系统给程序的一个数组,开始里边啥都没有,调用函数后就加一条数据,如果越加越多最终会溢出, 之前所说的增加一次栈空间更确切的说应该是增加一次栈数据, 总的栈空间不会增加。

追问

那这样的话堆和栈的意思不就一样了吗?

有什么方法可以增加栈的空间呢?

问了这么多,悬赏我是一定会加高的。

追答

堆是用户手动分配释放的,也就是用户控制的,只要内存中还有空间就可以分配;
栈是系统控制的,用户无法手动分配释放,程序(进程)的栈空间是在编译链接就确定了的,程序执行过程中无法动态增大。

增加栈空间各种语言甚至编译系统的方法都不一样,比如VC中可以参考:

一般无需考虑增加栈空间,大部分都是够用的,对递归算法来说也尽量不要过深,否则应该考虑用别的算法。

追问

最后一个问题。递归调用可以在堆中执行吗?
堆和栈的区别是什么?难道堆只能存放数据而不能存放类似递归的数据吗?

追答

递归不能在堆中执行, 严格的说这个是由系统进行函数调用的过程决定的。
堆和栈的区别挺多,最根本的是堆空间对用户(程序员)来说可控, 栈空间是不可控的,由系统专用, 详细区别参见:
实际上堆和栈都是存放的数据,但堆是用户手动放数据的地方, 栈是系统自动放数据的地方, 而递归调用是系统相关的数据,所以不能放到堆中。

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