Scala有智能编译器吗？

Question

我写了一个递归函数，就像这样：

require : L (List[Int])

L模式匹配

1. Nil => Thread.dumpStack()
2. x :: xs => print(x) + function(xs)

def function(L : List[Int]) {
    L match {
        case Nil => Thread.dumpStack()
        case x :: xs => print(x + " "); function(xs)
    }
}

val l = (1 to 5).toList // function(l)

因此，我认为该函数在堆栈帧中多次出现，但实际上只出现了一次。我认为该函数已经找到了Nil并打印出异常Thread.dumpStack。

Scala编译器是否聪明还是其他什么原因呢？

- Silvester

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请更清晰地表达：提供一个简短的代码示例和REPL转录以说明问题。 - retronym

Answer 1

你正在观察尾递归：从一次迭代到下一次，没有任何需要存储的内容，因此编译器将递归本质上转换为while循环。（所以，是的，编译器在这方面很聪明。）

- Rex Kerr

Answer 2

正如Rex Kerr所指出的那样，这是Scala编译器应用尾调用优化。如果您想知道最终编译了什么，可以使用额外的参数运行编译器：

scalac -Xprint:tailcalls yourfile.scala

这将在tailcalls编译器阶段后打印中间表示形式。(如果您想了解所有阶段，也可以运行scalac -Xshow-phases。)例如，在以下输入上：

object TailRec {
  def foo(l : List[Int]) : Unit = l match {
    case Nil => Thread.dumpStack()
    case x :: xs => println(x); foo(xs)
  }
}

编译器将会输出（对于函数foo）：

def foo(l: List[Int]): Unit = {
  <synthetic> val _$this: TailRec.type = TailRec.this;
  _foo(_$this,l){
    l match {
      case immutable.this.Nil => java.this.lang.Thread.dumpStack()
      case (hd: Int, tl: List[Int])collection.immutable.::[Int]((x @ _), (xs @ _)) => {
        scala.this.Predef.println(x);
        _foo(TailRec.this, xs)
      }
    }
  }
}

_foo(_$this,l) 这部分看起来像是一个函数定义，但实际上它是一个标签，“调用” _foo(TailRec.this, xs) 实际上是跳转到该标签。简而言之，编译器将递归调用重写为真正的 while 循环。

编译器会在可能的情况下自动应用优化。如果您想确保函数被正确重写，可以使用 @tailrec 进行注释，如果编译器无法进行优化，则会产生错误。

- Philippe