算法竞赛入门经典_4.3_递归

看代码

#include <stdio.h>

int f(int n){
    return n == 0?1:f(n-1)*n;
}
int main()
{
    printf("%d\n", f(5));
    return 0;
}

上面f函数使用了递归，递归由两部分组成，一是递归头，二是递归体。

我们使用gcc调试工具

H:\编程书籍学习\算法竞赛入门经典2代码\算法入门经典第四章>b f
‘b‘ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序
或批处理文件。

H:\编程书籍学习\算法竞赛入门经典2代码\算法入门经典第四章>gdb a.exe
GNU gdb (GDB) 7.4
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For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>...
Reading symbols from H:\编程书籍学习\算法竞赛入门经典2代码\算法入门经典第四章\a.
exe...done.
(gdb) l
1       #include <stdio.h>
2
3       int f(int n){
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
5       }
6       int main()
7       {
8               printf("%d\n", f(5));
9               return 0;
10      }(gdb) l
Line number 11 out of range; 4.3.1_递归阶乘.c has 10 lines.
(gdb) b f
Breakpoint 1 at 0x4013bd: file 4.3.1_.c, line 4.
(gdb) s
The program is not being run.
(gdb) r
Starting program: H:\\2\\a.exe
[New Thread 3640.0x2420]

Breakpoint 1, f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=1) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=0) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) s
5       }

可以直接使用b f给函数设置断点，断点将设置在函数首部。使用s 进行单步执行,r运行

(gdb) bt
#0  f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#1  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) bt
#0  f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#1  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) bt
#0  f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#1  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) bt
#0  f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#1  0x004013cf in f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#4  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=1) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) bt
#0  f (n=1) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#1  0x004013cf in f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#4  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#5  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s

Breakpoint 1, f (n=0) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;
(gdb) bt
#0  f (n=0) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#1  0x004013cf in f (n=1) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013cf in f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#4  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#5  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#6  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s
5       }
(gdb) bt
#0  f (n=0) at 4.3.1_递归阶乘.c:5
#1  0x004013cf in f (n=1) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013cf in f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#4  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#5  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#6  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s
5       }
(gdb) bt
#0  f (n=1) at 4.3.1_递归阶乘.c:5
#1  0x004013cf in f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#4  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#5  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s
5       }
(gdb) bt
#0  f (n=2) at 4.3.1_递归阶乘.c:5
#1  0x004013cf in f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#4  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s
5       }
(gdb) bt
#0  f (n=3) at 4.3.1_递归阶乘.c:5
#1  0x004013cf in f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#3  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s
5       }
(gdb) bt
#0  f (n=4) at 4.3.1_递归阶乘.c:5
#1  0x004013cf in f (n=5) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
#2  0x004013f6 in main () at 4.3.1_递归阶乘.c:8
(gdb) s
5       }

使用bt查看调用栈，很容易理解递归调用的关系了，

注：由于使用了调用栈，c语言支持递归，调用自己和调用其他函数，并没有本质上的不同

在这里，我们把主函数中的5改成1000000，gdb运行之后显示如下

(gdb) r
Starting program: H:\\2\\a.exe
[New Thread 4372.0x1e78]

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x004013c7 in f (n=1899934856) at 4.3.1_递归阶乘.c:4
4               return n == 0?1:f(n-1)*n;

Segmentation fault段错误。什么原因呢？

H:\编程书籍学习\算法竞赛入门经典2代码\算法入门经典第四章>size a.exe
   text    data     bss     dec     hex filename
  23448    1324    2608   27380    6af4 a.exe

我们首先使用q退出刚才的gbd，使用size命令得到可执行文件中的各个段的大小

其中text为正文段，data为数据段，bss段，总大小是27380,。

注：正文段用于存储指令，数据段用来存储已初始化的全局变量，

bss段用于存储未赋值的全局变量和所需的空间，所以每次递归调用都需要

调用栈里面的栈帧，而当越界了，就是栈溢出

时间： 2024-10-05 06:12:10

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