ES6包含了一個性能領域的特殊要求。這與一個涉及函數(shù)調用的特定優(yōu)化形式相關：即尾調用優(yōu)化（Tail Call Optimization，TCO）。簡單地說，尾調用就是一個出現(xiàn)在另一個函數(shù)“結尾”處的函數(shù)調用。這個調用結束之后就沒有其余事情要做了（除了可能要返回結果值）

什么尾調用

舉個例子，下面是一個非遞歸的尾調用：

function foo(x) {
 return x
}

// 尾調用
function bar(y) {
 return foo(y + 1)
}

// 非尾調用
function baz() {
 return 1 + bar(40)
}

baz()  // 輸出42

說明： foo(y+1) 是 bar(...) 中的尾調用，因為在 foo(...) 完成后， bar(...) 也完成了，并且只需要返回 foo(...) 調用的結果。然而， bar(40) 不是尾調用，因為在它完成后，它的結果需要加上1才能由 baz() 返回。

在JavaScript里，調用一個新的函數(shù)需要額外的一塊預留內容來管理調用棧，成為棧幀。所以前面的代碼一般會同時需要為每個 baz() 、 bar(...) 、 foo(...) 保留一個棧幀。

然而，如果支持TCO的引擎能夠意識到 foo(y+1) 調用位于尾部，這意味著 bar(...) 基本上已經完成了，那么在調用 foo(...) 時，它就不需要創(chuàng)建一個新的幀棧，而是可以重用已有的 bar(...) 的幀棧。這樣不僅速度快，而且節(jié)省內存。

什么是尾遞歸

在計算機科學里，尾調用是指一個函數(shù)里的最后一個動作是一個函數(shù)調用的情形：即這個調用的返回值直接被當前函數(shù)返回的情形。這種情形下稱該調用位置為尾位置。若這個函數(shù)在尾位置調用本身（或是一個尾調用本身的其他函數(shù)等等），則稱這種情況為尾遞歸，是遞歸的一種特殊情形。尾調用不一定是遞歸調用，但是尾遞歸特別有用，也比較容易實現(xiàn)。

TCO的意義

在程序運行時，計算機會為應用程序分配一定的內存空間；應用程序則會自行分配所獲得的內存空間，其中一部分被用于記錄程序中正在調用的各個函數(shù)的運行情況，這就是函數(shù)的調用棧。常規(guī)的函數(shù)調用總是會在調用棧最上層添加一個新的堆棧幀（stack frame，也翻譯為“棧幀”或簡稱為“幀”），這個過程被稱作“入?！被颉皦簵！保ㄒ饧窗研碌膸瑝涸跅ｍ敚．敽瘮?shù)的調用層數(shù)非常多時，調用棧會消耗不少內存，甚至會撐爆內存空間（棧溢出），造成程序嚴重卡頓或意外崩潰。尾調用的調用棧則特別易于優(yōu)化，從而可減少內存空間的使用，也能提高運行速度。其中，對尾遞歸情形的優(yōu)化效果最為明顯，尤其是遞歸算法非常復雜的情形。

在簡單的代碼片段中，這類優(yōu)化算不了什么，但是在處理遞歸時，這就解決了大問題，特別是如果遞歸可能會導致成千上百個棧幀的時候。有了TCO，引擎可以用同一個棧幀執(zhí)行所有的這類調用！

遞歸是 JavaScript 中一個紛繁復雜的主題。因為如果沒有TCO的話，引擎需要實現(xiàn)一個隨意的限制來界定遞歸棧的深度，達到了就得停止，以防止內存耗盡。有了TCO，尾調用的遞歸函數(shù)本質上就可以任意運行，因為再也不需要使用額外的內存，也沒有了內存溢出的問題。

下面用尾遞歸實現(xiàn)一個典型的階乘函數(shù)：

// 用循環(huán)實現(xiàn)
function factorial(n) {
 if (n<2) return 1

 var res = 1
 for (var i = n; i > 1; i--) {
  res *= i
 }
 return res
}

// 用尾遞歸實現(xiàn)
function factorial(n) {
 function fact(n, res) {
  if (n < 2) return res 
  return fact(n-1, n*res)
 }
 return fact(n, 1)
}

factorial(5)  // 輸出120

注意：TCO只用于有實際的尾調用的情況，如果你寫了一個沒有尾遞調用的函數(shù)，那么性能還是會回到普通幀棧分配的情形，引擎對這樣的遞歸調用棧的限制也仍然有效。

總結

一般來說，尾調用消除是可選的，可以用，也可以不用。然而，在函數(shù)編程語言中，語言標準通常會要求編譯器或運行平臺實現(xiàn)尾調用消除。這讓程序員可以用遞歸取代循環(huán)而不喪失性能。ES6之所以要求引擎實現(xiàn)TCO而不是將其留給引擎自由決定，一個原因是缺乏TCO會導致一些JavaScript算法因為害怕調用棧限制而降低了通過遞歸實現(xiàn)的概率。

如果在所有的情況下引擎缺乏TCO只是降低了性能，那它就不會成為ES6所要求的東西。但是，由于缺乏TCO確實可以使一些程序變得無法實現(xiàn)，所以它就成為了一個重要的語言特性而不是隱藏的實現(xiàn)細節(jié)。ES6確保了JavaScript開發(fā)者從現(xiàn)在開始可以在所有符合ES6+的瀏覽器中依賴這個優(yōu)化。這對JavaScript性能來說是一個勝利。

參考文獻

《你不知道的JavaScript-中卷》

到此這篇關于關于ES6尾調用優(yōu)化的使用的文章就介紹到這了,更多相關ES6尾調用優(yōu)化內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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