Wann kann eine rekursive Funktion inline sein?

Kann eine rekursive Funktion für Inlining optimiert werden?

In der Programmierung ist eine Inline-Funktion eine Funktion, die direkt im Quellcode enthalten ist das nennt es. Dieser Prozess erhöht die Effizienz, da der Aufwand für den Aufruf einer externen Funktion entfällt. Einige Entwickler fragen sich jedoch, ob eine rekursive Funktion für Inlining optimiert werden kann.

Bedenken Sie den folgenden Codeausschnitt:

<code class="c++">inline int factorial(int n)
{
    if(!n) return 1;
    else return n*factorial(n-1);
}</code>

Es bestehen Bedenken, dass diese rekursive Implementierung zu einer „unendlichen Kompilierung“ führen könnte, wenn vom Compiler nicht korrekt verarbeitet. Die Frage lautet: Wie trifft der Compiler die Entscheidung, eine Funktion zu inline, insbesondere wenn sie rekursiv ist?

Die Antwort liegt in der Natur der Inline-Spezifikation. Es ist lediglich ein Hinweis für den Compiler. Es liegt im Ermessen des Compilers, diesen Vorschlag zu ignorieren oder sogar eine Nicht-Inline-Funktion einzubinden. Allerdings ist es für einen Compiler möglich, eine rekursive Funktion zu integrieren.

Ein Compiler kann diese Optimierung implementieren, indem er eine Grenze für die Rekursionstiefe festlegt, die er abwickelt. Beispielsweise könnte ein optimierender Compiler den bereitgestellten Code wie folgt umwandeln:

<code class="c++">int factorial(int n)
{
    if (n <= 1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return n * factorial(n - 1);
    }
}

int f(int x)
{
    if (x <= 1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        int x2 = x - 1;
        if (x2 <= 1)
        {
            return x * 1;
        }
        else
        {
            int x3 = x2 - 1;
            if (x3 <= 1)
            {
                return x * x2 * 1;
            }
            else
            {
                return x * x2 * x3 * factorial(x3 - 1);
            }
        }
    }
}</code>

In diesem Beispiel ist die Funktion im Wesentlichen dreimal inline. Diese Optimierung wird von einigen Compilern wie MSVC unterstützt, was eine Anpassung der Inlining-Ebene für rekursive Funktionen ermöglicht.

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