Unterstützt Python die Tail-Call-Optimierung und warum oder warum nicht?

Optimiert Python die Tail-Rekursion?

In Python wird die Tail-Call-Optimierung (TCO) nicht im herkömmlichen Sinne unterstützt. Dies bedeutet, dass rekursive Funktionen, die während der gesamten Aufrufe denselben Stapelrahmen beibehalten, weiterhin der maximalen Rekursionstiefenbegrenzung unterliegen, was zum Fehler „RuntimeError: maximale Rekursionstiefe überschritten“ führt.

Beispiel: Dreieckssumme Rekursion

Betrachten Sie die folgende rekursive Funktion zur Berechnung der Dreiecksform sum:

def trisum(n, csum):
    if n == 0:
        return csum
    else:
        return trisum(n - 1, csum + n)

Diese Funktion schlägt mit dem „RuntimeError“ fehl, wenn sie auf große Werte von n angewendet wird.

Warum optimiert Python nicht die TCO?

Laut Guido van Rossum, dem Erfinder von Python, bevorzugt er die Möglichkeit, über ordnungsgemäße Rückverfolgungen zu verfügen, gegenüber der TCO-Optimierung. Tracebacks liefern wertvolle Debugging-Informationen, die bei der Implementierung von TCO verloren gehen würden.

Manuelle TCO-Eliminierung

Um den Rekursionstiefenfehler zu vermeiden, können Sie die Rekursion mithilfe manuell beseitigen eine while-Schleife und iterative Berechnungen:

def trisum(n, csum):
    while True:
        if n == 0:
            return csum
        n, csum = n - 1, csum + n

Dieser Code wandelt die rekursive Funktion in eine iterative Funktion um Erstens, um sicherzustellen, dass es ausgeführt wird, ohne das Rekursionstiefenlimit zu überschreiten.

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