Comment résoudre l'erreur d'exécution C++ : « exception de débordement de pile » ?

Comment résoudre l'erreur d'exécution C++ : « exception de débordement de pile » ?

Introduction :
Dans la programmation C++, nous rencontrons souvent diverses erreurs d'exécution, dont l'exception « exception de débordement de pile ». Cette exception est levée lorsque le programme appelle une fonction récursive et que la profondeur de récursion est trop grande. Cet article explique comment résoudre ce problème et fournit un exemple de code.

Qu'est-ce qu'une exception de débordement de pile :
En C++, la pile est une structure de données utilisée pour stocker des informations telles que les appels de fonction, les variables locales et les adresses de retour de fonction. Lorsqu'une fonction est appelée, ses variables locales et les informations d'appel de fonction sont placées sur la pile. Une fois l'exécution de la fonction terminée, ces informations seront extraites de la pile.

Cependant, lorsqu'une fonction est constamment appelée de manière récursive par elle-même ou par d'autres fonctions, les nouvelles informations d'appel de fonction continueront à être poussées dans la pile sans possibilité de les faire apparaître. Lorsque la profondeur de récursion est trop grande, la pile épuisera son espace mémoire disponible, provoquant une exception « exception de débordement de pile ».

Solution :
L'une des façons de résoudre ce problème est d'optimiser l'algorithme récursif et de réduire la profondeur de récursion de la fonction. Voici quelques techniques d'optimisation couramment utilisées :

1. Optimisation de la récursion de queue :
   La récursion de queue est une forme spéciale de récursivité dans laquelle il n'y a pas d'autres opérations après l'appel récursif. L'utilisation de la pile peut être réduite en renvoyant directement les résultats des appels récursifs sans calculs supplémentaires. Voici un exemple :

int factorial(int n, int result = 1)
{
    if (n == 0)
        return result;
    else
        return factorial(n - 1, n * result);
}

Dans cet exemple, l'appel récursif factorial(n - 1, n * result) est une récursion de queue, qui peut réduire l'utilisation de la pile grâce à l'optimisation du compilateur. factorial(n - 1, n * result)是一个尾递归，可以通过编译器的优化来减少栈的使用。

2. 迭代替代递归：
   有些递归函数可以被重写为迭代形式，从而避免了递归调用。以下是一个示例：

int fibonacci(int n)
{
    int a = 0, b = 1;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        int temp = a;
        a = b;
        b = temp + b;
    }
    return a;
}

在这个示例中，递归函数fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)被重写为迭代循环，避免了递归调用。

3. 增加递归终止条件：
   在编写递归函数时，需要确保有足够的终止条件，以防止递归无限进行。以下是一个示例：

void countdown(int n)
{
    if (n > 0)
    {
        cout << n << endl;
        countdown(n - 1);
    }
}

在这个示例中，递归函数countdown(n - 1)的终止条件是n > 0，确保了递归调用会在n

Itération au lieu de récursion :

Certaines fonctions récursives peuvent être réécrites sous forme itérative, évitant ainsi les appels récursifs. Voici un exemple :


#include 
using namespace std;

int factorial(int n, int result = 1)
{
    if (n == 0)
        return result;
    else
        return factorial(n - 1, n * result);
}

int fibonacci(int n)
{
    int a = 0, b = 1;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        int temp = a;
        a = b;
        b = temp + b;
    }
    return a;
}

void countdown(int n)
{
    if (n > 0)
    {
        cout << n << endl;
        countdown(n - 1);
    }
}

int main()
{
    int n = 5;
    cout << "Factorial of " << n << ": " << factorial(n) << endl;
    cout << "Fibonacci number at position " << n << ": " << fibonacci(n) << endl;
    cout << "Countdown from " << n << ":" << endl;
    countdown(n);
    
    return 0;
}

Dans cet exemple, la fonction récursive fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2) est réécrite sous forme de boucle itérative, évitant les appels récursifs.

Ajouter des conditions de terminaison récursives :

Lors de l'écriture d'une fonction récursive, vous devez vous assurer qu'il existe des conditions de terminaison suffisantes pour empêcher la récursion de se poursuivre à l'infini. Voici un exemple : 🎜🎜rrreee🎜Dans cet exemple, la condition de fin de la fonction récursive countdown(n - 1) est n > l'appel récursif se terminera après que <code>n diminue à 0. 🎜🎜Résumé : 🎜Lorsque votre programme C++ rencontre une exception « exception de débordement de pile », cela signifie que votre profondeur de récursion est trop grande, provoquant un débordement de pile. Ce problème peut être résolu en optimisant les algorithmes récursifs, tels que l'optimisation de la récursion de queue, le remplacement itératif de la récursion et l'ajout de conditions de fin de récursion. Dans la programmation réelle, les méthodes d'optimisation appropriées doivent être sélectionnées en fonction de fonctions et d'exigences récursives spécifiques. 🎜🎜Exemple de code de référence : 🎜rrreee🎜Ce code montre comment utiliser l'optimisation de la récursion de queue pour calculer les factorielles, utiliser l'itération pour calculer la séquence de Fibonacci et utiliser le comptage réciproque récursif. Vous pouvez essayer de modifier les paramètres pour observer les changements de profondeur de récursion et de débordement de pile. 🎜

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