C語言函數的遞歸調用

一個函數在它的函數體內調用它自身稱為遞歸調用，這種函數稱為遞歸函數。執行遞歸函數將反復調用其自身，每調用一次就進入新的一層。

【示例】用遞歸計算 n!。階乘 n! 的計算公式如下：

根據公式編程：

long factorial(int n){
    long result;

    if(n==0 || n==1){
        result = 1;
    }else{
        result = factorial(n-1) * n;  // 遞歸調用
    }

    return result;
}

這是一個典型的遞歸函數。調用factorial後即進入函數體，只有當 n==0 或 n==1 時函數才會執行結束，否則就一直調用它自身。

由於每次調用的實參為 n-1，即把 n-1 的值賦給形參 n，所以每次遞歸實參的值都減 1，直到最後 n-1 的值為 1 時再作遞歸調用，形參 n 的值也為1，遞歸就終止了，會逐層退出。

例如求 5!，即調用factorial(5)。當進入factorial函數體後，由於 n=5，不等於0或1，所以執行result = factorial(n-1) * n;，即result = factorial(5-1) * 5;，接下來也就是調用factorial(4)。這是第一次遞歸。

進行四次遞歸調用後，實參的值為 1，也就是調用factorial(1)。這時遞歸就結束了，開始逐層返回。factorial(1) 的值為 1，factorial(2) 的值為 1*2=2，factorial(3) 的值為 2*3=6，factorial(4) 的值為 6*4=24，最後返回值 factorial(5) 為 24*5=120。

注意：為了防止遞歸調用無終止地進行，必須在函數內有終止遞歸調用的手段。常用的辦法是加條件判斷，滿足某種條件後就不再作遞歸調用，然後逐層返回。

遞歸調用不但難於理解，而且開銷很大，如非必要，不推薦使用遞歸。很多遞歸調用可以用迭代（循環）來代替。

【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;
}

關於函數調用的原理，請大家閱讀《C語言和內存》中的《棧的概念以及棧溢出》《一個函數在棧上到底是怎樣的》《詳細分析一個函數進棧出棧的例子》幾節，屆時你將會明白遞歸調用的開銷為什麼很大。