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作为阅读小组的一部分,我们最近正在阅读BEAM Book 。

在附录B.3.3中,它指出该call_last指令具有以下行为

释放Deallocate堆栈的单词,然后在标签Label处对同一模块中的arity Arity函数进行尾递归调用

根据我们目前的理解,尾递归意味着分配在堆栈上的内存可以从当前调用中重用。

因此,我们想知道从堆栈中释放了什么。

此外,我们还想知道为什么在进行尾递归调用之前需要从堆栈中释放,而不是直接进行尾递归调用。

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在 CPU 的 asm 中,优化的尾调用只是跳转到函数入口点。即在尾递归的情况下将整个函数作为循环体运行。(没有推送返回地址,所以当你到达基本情况时,它只是返回到最终父级。)

我将大胆猜测 Erlang / BEAM 字节码是远程相似的,尽管我对此一无所知。

当执行到达函数的顶部时,它不知道它是通过递归还是来自另一个函数的调用到达那里,因此如果需要,它必须分配更多空间。

如果要重用已分配的堆栈空间,则必须将尾递归进一步优化为函数体内的实际循环,而不再是递归。

或者换句话说,要对任何东西进行尾调用,您需要调用堆栈处于与函数入口相同的状态。跳转而不是调用会在被调用函数返回后失去进行任何清理的机会,因为它返回给你的调用者,而不是你。

但是我们不能将堆栈清理放在实际返回而不是尾调用的递归基本情况中吗?是的,但这只有在分配新空间后“tailcall”指向此函数中的某个点时才有效,而不是外部调用者将调用的入口点。这两个变化与将尾递归变为循环完全相同。

于 2020-08-23T20:21:31.003 回答
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(免责声明:这是一个猜测)

尾递归调用并不意味着它不能在之前执行任何其他调用或同时使用堆栈。在这种情况下,为这些调用分配的堆栈必须在执行尾递归之前释放。在call_last行为像之前解除分配剩余堆栈call_only

如果您erlc -S使用以下代码,您可以看到一个示例:

-module(test).
-compile(export_all).

fun1([]) ->
    ok;
fun1([1|R]) ->
    fun1(R).


funN() ->
    A = list(),
    B = list(),
    fun1([A, B]).

list() ->
    [1,2,3,4].

我已经注释了相关部分:

{function, fun1, 1, 2}.
  {label,1}.
    {line,[{location,"test.erl",4}]}.
    {func_info,{atom,test},{atom,fun1},1}.
  {label,2}.
    {test,is_nonempty_list,{f,3},[{x,0}]}.
    {get_list,{x,0},{x,1},{x,2}}.
    {test,is_eq_exact,{f,1},[{x,1},{integer,1}]}.
    {move,{x,2},{x,0}}.
    {call_only,1,{f,2}}. % No stack allocated, no need to deallocate it
  {label,3}.
    {test,is_nil,{f,1},[{x,0}]}.
    {move,{atom,ok},{x,0}}.
    return.


{function, funN, 0, 5}.
  {label,4}.
    {line,[{location,"test.erl",10}]}.
    {func_info,{atom,test},{atom,funN},0}.
  {label,5}.
    {allocate_zero,1,0}. % Allocate 1 slot in the stack
    {call,0,{f,7}}. % Leaves the result in {x,0} (the 0 register)
    {move,{x,0},{y,0}}.% Moves the previous result from {x,0} to the stack because next function needs {x,0} free
    {call,0,{f,7}}. % Leaves the result in {x,0} (the 0 register)
    {test_heap,4,1}.
    {put_list,{x,0},nil,{x,0}}. % Create a list with only the last value, [B]
    {put_list,{y,0},{x,0},{x,0}}. % Prepend A (from the stack) to the previous list, creating [A, B] ([A | [B]]) in {x,0}
    {call_last,1,{f,2},1}. % Tail recursion call deallocating the stack


{function, list, 0, 7}.
  {label,6}.
    {line,[{location,"test.erl",15}]}.
    {func_info,{atom,test},{atom,list},0}.
  {label,7}.
    {move,{literal,[1,2,3,4]},{x,0}}.
    return.


编辑:
要实际回答您的问题:
线程的内存用于堆栈和堆,它们在相反的两侧使用相同的内存块,彼此相向增长(线程的 GC 在它们相遇时触发)。
在这种情况下,“分配”意味着增加用于堆栈的空间,如果该空间不再使用,则必须将其释放(返回到内存块)以便以后能够再次使用它(要么作为堆或堆栈)。

于 2020-08-23T14:08:17.560 回答