有没有一种好的方法可以在函数外访问信息？

Question

目前，我正在使用C++编写一个递归函数。该函数需要传递一个大数组和几个常量变量才能正常工作。以下是递归结构：

void recurse_objects(std::vector<Object> &objects, int i, int j, double merge_distance, double size_enclosure, double timestep){

    //operations performed

    //recursion performed
    if(j+1 < objects.size()){
        recurse_objects(objects, i, j+1, merge_distance, size_enclosure, timestep);
    }else if(i+2 < objects.size()){
        recurse_objects(objects, i+1, i+2, merge_distance, size_enclosure, timestep);
    }

    //more operations performed
}

该函数递归遍历每对独特的对象(i,j)。问题在于，我处理的对象数量达到了500-2000个，函数由于栈空间不足而导致分段错误 - 对于350个以下的对象可以运行。

感觉如果我能将数组和常数变量存储在其他地方，就能节省空间并能够在最后几个对象上运行计算。这个问题有常见的解决方法吗？我所想到的唯一的方法是使用全局变量 - 但这不可行，因为值由系统输入决定，批处理会完全破坏效率，或者将程序改为非递归程序。

- J M

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向量引用中的对象已经存储在其他地方。这是双重的。首先，因为向量使用动态内存，其次，因为有一个单一的向量，其引用被递归传递。 - Jeffrey

真正的解决方案是使用迭代解决方案，而不是递归解决方案。 - Jeffrey

我的经验表明，递归函数的调用深度应该与 O(log n) 成正比。就像分治或树遍历算法一样。如果深度是 **O(n)**，则堆栈溢出很容易发生，但通常可以将算法转换为循环。 - prapin

听起来我将不得不使用迭代 - 这个项目的目标是缓存优化，这也是我想尝试递归的唯一原因（除了看起来更清晰）。谢谢大家。 - J M

Answer 1

如果您的编译器没有执行尾调用优化，运行时间过长的递归函数将始终导致堆栈溢出。减少每个堆栈帧中存储的内存量可以延迟这种不可避免的情况，并使您能够在更大的数据集上运行它，但它们无法解决问题，因为即使是小的堆栈帧也会累加。

如果您可以在递归调用后摆脱那些操作，那么这很可能取决于您为优化发送给编译器的标志，您的函数已经朝着尾递归的方向发展。

- Chris

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@Richard 真的吗？我认为尾递归优化的重点是，如果您唯一的递归点是 return nextRecursiveCall(...);，那么您可以重用当前堆栈帧来进行 nextRecursiveCall。如果当前调用在 nextRecursiveCall 返回后还有更多操作要执行，我不明白这怎么可能成立。 - Nathan Pierson

@Nathan 对不起，我把那些调用解释为在void情况下等同于return，但你是对的，它们不需要这样做。 - Richard

两个计算都是必要的：第一个计算所有加速度，然后在之后的操作中计算速度。我得把递归分开。可能会选择迭代。 - J M