如何優(yōu)化尾調(diào)用

文章來源于公眾號：前端UpUp ，作者：TianTianUp

前言

經(jīng)?？吹疥P(guān)于尾遞歸這三個詞，遞歸很多時候，都離不開我們，廢話不多說，這次我們梳理一遍關(guān)于遞歸那些事。

在這里關(guān)于遞歸，這里就不贅述了，有興趣的可以去查一查資料。

需要了解如何優(yōu)化尾遞歸的話，我們需要從最開始講起。

• 什么是尾調(diào)用
• 什么是尾遞歸
• 如何優(yōu)化尾遞歸

尾調(diào)用

從字面理解，自然而言就是在函數(shù)的尾部返回一個函數(shù)的調(diào)用，通常來說，指的是函數(shù)執(zhí)行的最后一步。

舉個例子

const fn = () => f1() || f2()
// 這里的話, f2函數(shù)有可能是尾調(diào)用,f1不可能是尾調(diào)用

為什么f1函數(shù)不是呢，我們看這個函數(shù)的等價形式

const fn = function () {
    const flag = f1()
    if(flag) {
        return flag
    } else {
        return f2()
    }
}

似乎寫到這里，根據(jù)尾調(diào)用定義，我們就明白了，只有f2函數(shù)是在尾部調(diào)用。

說到這里，為什么要說尾調(diào)用呢?我們事先想一想傳統(tǒng)的遞歸，典型的就是首先執(zhí)行遞歸調(diào)用，然后根據(jù)這個遞歸的返回值并結(jié)算結(jié)果，那么傳統(tǒng)的遞歸缺點有哪些呢

• 效率低，占內(nèi)存。
• 如果遞歸鏈過長，可能會stack overflow

那么我們是不是可以做優(yōu)化呢，這就可以涉及上面提到的尾調(diào)用，它的原理是啥呢

按照阮一峰老師在es6的函數(shù)擴展中的解釋就是：函數(shù)調(diào)用會在內(nèi)存形成一個“調(diào)用記錄”，又稱“調(diào)用幀”（call frame），保存調(diào)用位置和內(nèi)部變量等信息。如果在函數(shù)A的內(nèi)部調(diào)用函數(shù)B，那么在A的調(diào)用幀上方，還會形成一個B的調(diào)用幀。等到B運行結(jié)束，將結(jié)果返回到A，B的調(diào)用幀才會消失。如果函數(shù)B內(nèi)部還調(diào)用函數(shù)C，那就還有一個C的調(diào)用幀，以此類推。所有的調(diào)用幀，就形成一個“調(diào)用?！保╟all stack）。

這里的“調(diào)用幀”和“調(diào)用?！?，說的應(yīng)該就是“執(zhí)行環(huán)境”和“調(diào)用棧”。因為尾調(diào)用時函數(shù)的最后一部操作，所以不再需要保留外層的調(diào)用幀，而是直接取代外層的調(diào)用幀，所以可以起到一個優(yōu)化的作用。

從上述的描述中，我們視乎可以理解成

• 它的原理類似于當(dāng)編譯器檢測到一個函數(shù)調(diào)用是尾遞歸時，它會覆蓋當(dāng)前的活動記錄而不是在函數(shù)棧中創(chuàng)建一個新的調(diào)用記錄。
• 這樣子，我們也可以理解成，不同的語言編譯器或者是解釋器做了尾遞歸優(yōu)化，才讓它不會爆棧。

既然是這樣子的話，尾遞歸的優(yōu)化，取決于瀏覽器，那具體有哪些主流瀏覽器支持呢

safari 和火狐，有興趣的可以去了解一下，可以寫個斐波那契數(shù)列數(shù)列驗證一下。

手動優(yōu)化

既然我們知道了，很多瀏覽器對于尾遞歸的優(yōu)化支持的瀏覽器并不多，那你會好奇，當(dāng)我們使用尾遞歸進行優(yōu)化的時候，依然出現(xiàn)棧溢出的錯誤，那么我們?nèi)绾谓鉀Q呢？

我在網(wǎng)上看到一個不錯的方案，采用的是蹦床函數(shù)

function trampoline(f) {
  while (f && f instanceof Function) {
    f = f();
  }
  return f;
}

那么如何使用呢

我們拿最常見的斐波那契數(shù)列來說吧

function fibonacci(n) {
  if (n === 0) return 0
  if (n === 1) return 1
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
}

根據(jù)上面的式子，我們可以將其寫成迭代形式，用一個變量去緩存它的值

function fibonacci (n, ac1 = 0, ac2 = 1) {
    return n