powered by simpleCommunicator - 2.0.49     © 2025 Programmizd 02
Форумы / C++ [игнор отключен] [закрыт для гостей] / Тяпничная хвостовая рекурсия.
25 сообщений из 56, страница 1 из 3
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39570583
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Привет друзья.

Илья. Сов. Саша. Зяма. Дима. И все-все другие мемберы.

Давайте поговорим про хорошие сценарии использования рекурсий в С++.
Степанов в своей книге различает "хвостовую" и "строгую хвостовую рекурсию".

У меня соотв. Вопросы. В каких случаях она не детектируется и код будет собран как чисто-рекурсивный?

Спасибо всем.

Ваш покорный слуга
mayton
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39570606
White Owl
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Зависит от умности оптимизатора. Но чаще всего, только строгая разворачивается в цикл.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39570607
White Owl
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
последний раз я это ковырял в третьем gcc лет пять назад, и классический пример не разворачивался.
Код: plaintext
1.
2.
3.
4.
int fact(n) {
  if (n==0) return 1;
  return n * fact(n-1);
}
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39570636
Siemargl
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
https://godbolt.org

Ставим для gcc что нибудь типа -O2 -m32
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574325
x0n1x
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Гость
сорри, Степанова не читал,
но всегда думал, что "оптимизация хвостовой рекурсии" может быть сделана уже на уровне машинного кода тупой заменой
Код: sql
1.
2.
CALL xxx
RET

на
Код: sql
1.
JMP xxx

(если мы знаем, что xxx - адрес начала этой же функции)

на уровне генерации машинного кода такая замена явно не сложнее
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574491
Фотография MasterZiv
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Я вообще не знаю за Степанова, за строгую хвостовую рекурсию, но
оптимизироваться она может просто за счёт "схлопывания" фрейма стека: вместо того, чтобы при вызове функции
делать новый фрейм с пермеменными, новый вызов может использовать старый фрейм со старыми переменными, переписав их новыми значениями, если нужно.

Это ка бы не цикл, но эффективно как цикл.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574704
Фотография Anatoly Moskovsky
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
MasterZivЭто ка бы не цикл, но эффективно как цикл.
Это цикл. Там goto на начало ))
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574713
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
mayton,
слишком специфично под каждый компилятор

скорее всего только самые простые оптимизации под "строгую хвостовую рекурсию" если повезёт
в языке без явных гарантий нельзя полагаться на это 100%

https://habrahabr.ru/company/pvs-studio/blog/261027/
https://habrahabr.ru/company/pvs-studio/blog/261029/
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574715
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
mayton,

klirichekЯ, может, сейчас жутко крамольную вещь скажу…
Но не кажется ли, что в ДАННОМ случае вместо массажа опций компилятора и рассматривания дизассемблера можно просто написать goto в исходном коде и получить нужный результат независимо от положения звёзд?+1
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574785
Фотография Anatoly Moskovsky
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Многие алгоритмы намного проще и понятнее выглядят именно в рекурсивной форме, потому что в итеративной форме надо явно хранить состояние, а в рекурсивной оно часто скрыто под капотом.
Поэтому не всегда можно просто "просто написать goto ")))
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574880
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Anatoly MoskovskyМногие алгоритмы намного проще и понятнее выглядят именно в рекурсивной форме, потому что в итеративной форме надо явно хранить состояние, а в рекурсивной оно часто скрыто под капотом.
Поэтому не всегда можно просто "просто написать goto "))) "строгую хвостовую рекурсию".
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39574964
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Окей. Поскольку топик заглох я подкину дровишек.

В книге - А.Степанов Д.Роуз - От Математики к обобщенному программированию
Во главе 2.1 Степанов рассуждает о методе Египетского умножения. Кратко поясню суть.
Один из множетелей раскладывается на сумму двоичных коэффициентов 1,2,4...e.t.c.
и раскрываются скобки. Далее - умножение сводится к сложению. Есть поинт в том
что количество операций будет минимально. Рекурсия используется в качестве базового
алгоритма.

Далее в главе 2.2 Степанов пытается уйти от рекурсии и фактичкески заменить ее итерацией.
Но для этого он делает несколько эквивалентных преобразований.

Приводится также определение:

Говорят что функция обладает свойством строгой хвостовой рекурсии если во всех хвостовых
рекурсивных вызовах формальные параметры совпадают с соответствующими аргументами.

С позволения Степанова я публикую фрагмент кода (не финальный).
Код: plaintext
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
int mult_acc3(int r,int n,int a){
  if (odd(n)){
    r = r + a;
    if (n == 1) return r;
  }
  n = half(n);
  a = a + a;
  return mult_acc3(r,n,a);
}



Далее идет еще цепочка ручных трансформаций где Степанов сводит это к итерации.

По сабжу меня интересовал только рекурсивный вариант. Поэтому я на этом остановлюсь.

Зависимые функции четности и деления пополам - half(),odd() я поскипаю. Они тривиальны.

Интересует также связь этого метода с оптимизацией умножения в длинных целых.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575062
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
maytonОдин из множетелей раскладывается на сумму двоичных коэффициентов 1,2,4...e.t.c.
и раскрываются скобки.
если о цели: я может чего не понимаю, но какой смысл выполнять обычный алгоритм "умножение столбиком"?
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575065
Basil A. Sidorov
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
kealon(Ruslan)если о цели: я может чего не понимаю, но какой смысл выполнять обычный алгоритм "умножение столбиком"?Когда пишется собственная реализация арифметики больших чисел - смысл появляется.
Причины написания могут быть разные.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575067
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Basil A. Sidorov,

я в плане алгоритма, зачем использовать заведомо O(n^2), можно для начала взять хотя бы тот же алгоритм Карацубы
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575070
Basil A. Sidorov
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
kealon(Ruslan)зачем использовать заведомо O(n^2), можно для начала взять хотя бы тот же алгоритм КарацубыАлгоритм Карацубы настолько сложен, что оправдывает себя только на очень больших числах. Или я неправ?
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575072
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Basil A. Sidorovkealon(Ruslan)зачем использовать заведомо O(n^2), можно для начала взять хотя бы тот же алгоритм КарацубыАлгоритм Карацубы настолько сложен, что оправдывает себя только на очень больших числах. Или я неправ?все они имеют определённый лимит от которого становятся разумны
Алгоритм Фюррера например хоть и O(N*Ln(n)), но проигрывает на мелких числах
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575075
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
kealon(Ruslan)maytonОдин из множетелей раскладывается на сумму двоичных коэффициентов 1,2,4...e.t.c.
и раскрываются скобки.
если о цели: я может чего не понимаю, но какой смысл выполнять обычный алгоритм "умножение столбиком"?
Я понимаю внутренне ваше возмущение. Скажу честно что я не сравнивал метод Карацубы
и метод Египтян. Более того я даже не считаю что он (Египетский) хорош. Просто тема топика - рекурсия
и я взял первый материал который под рукой оказался.

А по теме египтян могу предположить что умножение в столбик было им недоступно скорее
всего по причине того что их система записи чисел - непозиционная.

Видимо сравнение и сложение для них было проще.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575079
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
kealon(Ruslan)Basil A. Sidorovпропущено...
Алгоритм Карацубы настолько сложен, что оправдывает себя только на очень больших числах. Или я неправ?все они имеют определённый лимит от которого становятся разумны
Алгоритм Фюррера например хоть и O(N*Ln(n)), но проигрывает на мелких числах
Окей. Давайте их тоже обсудим.

Но на правах топик-стартера я прошу учесть хештеги #C++ и #рекурсия.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575087
kealon(Ruslan)
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
mayton,

да нету никакого возмущения, просто фактически это умножение в столбик, с предварительным переводом одного из операндов в двоичную форму.

собственно по теме:
повлиять на алгоритм компилятора мы в принципе не особо можем, а вот выдать ему код без рекурсии - можем.
ИМХО если идти напрямую от комбинатора неподвижной точки, то можно написать генератор кода для любой итеративной функции, которую возможно так разложить.
Вот только зачем?
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575114
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Нет. Как раз интересно дать ему код с рекурсией. Но на выходе получить safe-stack-overflow код.

Ну... если не повезло - то хотя-бы увидеть Warning уровня компилляции. "Не шмогла..." дескыть.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575139
booby
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
kealon(Ruslan)...
если о цели: я может чего не понимаю, но какой смысл выполнять обычный алгоритм "умножение столбиком"?

ничего общего от слова совсем:
столбик сформулирован в терминах позиционного представления числа
а египетскому умножению (он же - russian peasant algorithm) до лампады представление числа.
Он работает в терминах удвоения, деления пополам и определения четности.
К тому, что понятно как удваивать - 100% шансы применить этот алгоритм.
Попробуйте применить столбик к размножению строк.
А египетское умножение отменно обеспечивает умножение целых чисел, возведения их в степень,
возведение в степень квадратных матриц, кватернионов и строк, а как бонус еще и вычисление чисел Фибоначчи.
Возведения в целую степень вообще всего, что может быть мыслимо как полугруппа с ассоциативной операцией.
Книжка эта про обобщенное программирование, а египетское умножение - базовый алгоритм, на примере которого и раскрывается представление об обобщенном программировании.

kealon(Ruslan)Basil A. Sidorov,

я в плане алгоритма, зачем использовать заведомо O(n^2), можно для начала взять хотя бы тот же алгоритм Карацубы
Зря вы это сказали.
Алгоритмы анализируются в ценах элементарных (базовых для анализа) операций.
Для этого алгоритма элементарной операцией является операция сложения.
И выполняется она Log(n) раз.
То есть, с точки зрения выполнения базовых операций, с ростом масштаба задачи, данный алгоритм масштабируется
как суперконстанта по отношению к числу выполняемых базовых операций.
Надо совсем не иметь представления об обсуждаемом предмете, чтобы задавать вопрос - зачем рассматривать такой алгоритм.

maytonЗависимые функции четности и деления пополам - half(),odd() я поскипаю. Они тривиальны.
Дело не в том, тривиальны они или нет, а в том, какое поведение они ожидают от применяемого к ним параметра.
В данном случае - поведение (целого) числа.
Именно это и определяет направление дальнейшего будущего обобщения.
Поэтому таким алгоритмом имеет смысл возводить квадратные матрицы в целую степень или размножать строки целое число раз, при условии, что базовая операция умножения матрицы или склейки строк будет предоставлена той полугруппой, которую представляет соответствующий параметр функции.
А вот умножать строки на строки, или матрицы на матрицы таким алгоритмом нельзя.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575140
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Код: plaintext
1.
2.
3.
bool odd(int n) { return n & 0x1; }

int half(int n) { return n >> 1; }
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575142
booby
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
mayton,

не знаю, зачем ты это написал.
Если ты опять про "элементарность реализации", то я опять о том, что существо дела в другом.

Параметры, передаваемые в алгоритм неравноценны и обобщаются по разному.
Для n здесь нет толкового обобщения, отличного от смысла целого числа.

Т.е. параметры у алгоритма неравноценны:
а - может быть представлено любым типом, обеспечивающим поведение полугруппы
n - может быть только типом, эквивалентным целому числу.
...
Рейтинг: 0 / 0
Тяпничная хвостовая рекурсия.
    #39575143
Фотография mayton
Скрыть профиль Поместить в игнор-лист Сообщения автора в теме
Участник
Четность. И целочисленное деление на два.
...
Рейтинг: 0 / 0
25 сообщений из 56, страница 1 из 3
Форумы / C++ [игнор отключен] [закрыт для гостей] / Тяпничная хвостовая рекурсия.
Целевая тема:
Создать новую тему:
Автор:
Закрыть
Цитировать
Найденые пользователи ...
Разблокировать пользователей ...
Читали форум (0):
Пользователи онлайн (0):
x
x
Закрыть


Просмотр
0 / 0
Close
Debug Console [Select Text]