void返回型函数的尾部调用优化

Question

尾部调用优化对返回void的函数的递归调用有效吗？例如，我有一个函数，void fun（）

void fun()
{
    ...
    ...
    ...
    fun();
}

在这里，编译器不会知道，调用fun（）是最后一条语句。那么尾部调用优化是否只针对返回某些值的函数？

Answer 1

答案是可以，但编译器没有义务这么做。这在很大程度上取决于函数、编译器和所选的优化级别。如果您关心某个特定函数的这一点，请查看特定编译器在特定优化级别生成的程序集。

更具体地说，GCC（至少是使用LLVM作为后端的苹果版本）将为至少一些返回优化级别-O1或更好的空的函数生成尾部调用优化代码。

一些测试代码：

/* Fills an array with a single value, recursively with side effects */
void fillarray(int val, int* curr, int* end)
{
  if (curr==end) return;

  *curr = val;
  fillarray(val,curr+1,end);
}

通过最少的优化（-O1），编译到汇编（gcc-O1-S test.c）会产生一个很好的尾部调用优化函数：

_fillarray:
        pushq       %rbp
        movq        %rsp, %rbp   # set up the stack

        cmpq        %rdx, %rsi   # early exit if beg == end
        je  LBB1_2
LBB1_1:
        movl        %edi, (%rsi) # *curr = val
        addq        $4, %rsi     # curr++

        cmpq        %rsi, %rdx   # TAIL CALL optimization is here
        jne LBB1_1               # if curr != end, go to LBB1_1
LBB1_2:
        popq        %rbp         # restore the stack and exit
        ret

（注意：我已经编辑掉了一些不必要的标签和对齐语句，它们模糊了组件的结构）。

此外，当优化关闭时（-O0），生成的代码是递归的（不是尾部调用优化）。