对以下函数应用尾递归优化,并编写优化编译器生成的目标代码:
int foo(int n, int m) {
if(n<1)
return m+1;
else
return foo(n/2, m+1);
}
我将问题输入 github copilot 向我解释并收到以下答案,但我不知道如何判断它是否正确,并且我认为我不应该盲目相信它,因为它是 AI:
给定的函数是递归函数,但它不是尾递归,因为最后一个操作不仅仅是递归调用,还包括加法操作。为了使其尾递归,我们可以向函数添加一个额外的参数来累积结果。具体方法如下:
int foo_helper(int n, int m, int acc) {
if(n<1)
return m+1+acc;
else
return foo_helper(n/2, m+1, acc);
}
int foo(int n, int m) {
return foo_helper(n, m, 0);
}
在这段代码中,foo_helper 是一个尾递归函数,因为 else 子句中的最后一个操作是递归调用。 foo 函数是一个包装函数,它调用 foo_helper ,初始累加器值为 0。优化编译器可以通过将其转换为循环来轻松优化这个尾递归函数,这可以显着提高大输入的性能。
挑战要求应用尾递归优化。这是编译器执行的任务,而不是程序员执行的任务。然后它会要求您编写优化编译器生成的目标代码,但这是不明确的,因为编译器是特定于语言的并生成特定于语言的目标代码。
尾调用优化包括用一种“goto”语句替换递归调用,而不使用调用堆栈。如果这一挑战确实要求我们生成一些编译器在应用尾递归优化后生成的“伪代码”,那么请将递归解决方案转换为迭代解决方案。在我看来,这是你对这个模棱两可的问题能做的最好的事情:
int foo(int n, int m) {
while (n >= 1) { // Not base case?
// adapt the parameters for the "tail call"
n = n / 2;
m = m + 1;
} // and go to top to execute it (without using call stack)
return m + 1; // base case
}