尾調用
1. 定義
尾調用是函數式編程中一個很重要的概念，當一個函數執行時的最後一個步驟是返回另一個函數的調用，這就叫做尾調用。
注意這裏函數的調用方式是無所謂的，以下方式均可：
函數調用: func(···) 方法調用: obj.method(···) call調用: func.call(···) apply調用: func.apply(···) 複製代碼
並且只有下列表達式會包含尾調用：
條件操作符: ? : 邏輯或: || 邏輯與: && 逗號: , 複製代碼
依次舉例：
const a = x => x ? f() : g(); // f() 和 g() 都在尾部。 複製代碼
const a = () => f() || g();
// g()有可能是尾調用，f()不是
// 因爲上述寫法和下面的寫法等效：
const a = () => {
const fResult = f(); // not a tail call
if (fResult) {
return fResult;
} else {
return g(); // tail call
}
}
// 只有當f()的結果爲falsey的時候，g()纔是尾調用
複製代碼const a = () => f() && g();
// g()有可能是尾調用，f()不是
// 因爲上述寫法和下面的寫法等效：
const a = () => {
const fResult = f(); // not a tail call
if (fResult) {
return g(); // tail call
} else {
return fResult;
}
}
// 只有當f()的結果爲truthy的時候，g()纔是尾調用
複製代碼const a = () => (f() , g());
// g()是尾調用
// 因爲上述寫法和下面的寫法等效：
const a = () => {
f();
return g();
}
複製代碼2. 尾調用優化
函數在調用的時候會在調用棧（call stack）中存有記錄，每一條記錄叫做一個調用幀（call frame），每調用一個函數，就向棧中push一條記錄，函數執行結束後依次向外彈出，直到清空調用棧，參考下圖：
function foo () { console.log(111); }
function bar () { foo(); }
function baz () { bar(); }
baz();
複製代碼
造成這種結果是因爲每個函數在調用另一個函數的時候，並沒有 return 該調用，所以JS引擎會認爲你還沒有執行完，會保留你的調用幀。
baz() 裏面調用了 bar() 函數，並沒有 return 該調用，所以在調用棧中保持自己的調用幀，同時 bar() 函數的調用幀在調用棧中生成，同理，bar() 函數又調用了 foo() 函數，最後執行到 foo() 函數的時候，沒有再調用其他函數，這裏沒有顯示聲明 return，所以這裏默認 return undefined。
foo() 執行完了，銷燬調用棧中自己的記錄，依次銷燬 bar() 和 baz() 的調用幀，最後完成整個流程。
如果對上面的例子做如下修改：
function foo () { console.log(111); }
function bar () { return foo(); }
function baz () { return bar(); }
baz();
複製代碼這裏要注意：尾調用優化只在嚴格模式下有效。
在非嚴格模式下，大多數引擎會包含下面兩個屬性，以便開發者檢查調用棧：
- func.arguments: 表示對 func最近一次調用所包含的參數
- func.caller: 引用對 func最近一次調用的那個函數
在尾調用優化中，這些屬性不再有用，因爲相關的信息可能以及被移除了。因此，嚴格模式(strict mode)禁止這些屬性，並且尾調用優化只在嚴格模式下有效。
如果尾調用優化生效，流程圖就會變成這樣：
我們可以很清楚的看到，尾調用由於是函數的最後一步操作，所以不需要保留外層函數的調用記錄，只要直接用內層函數的調用記錄取代外層函數的調用記錄就可以了，調用棧中始終只保持了一條調用幀。
這就叫做尾調用優化，如果所有的函數都是尾調用的話，那麼在調用棧中的調用幀始終只有一條，這樣會節省很大一部分的內存，這也是尾調用優化的意義。
尾遞歸
1. 定義
先來看一下遞歸，當一個函數調用自身，就叫做遞歸。
function foo () {
foo();
}
複製代碼上面這個操作就叫做遞歸，但是注意了，這裏沒有結束條件，是死遞歸，所以會報棧溢出錯誤的，寫代碼時千萬注意給遞歸添加結束條件。
那麼什麼是尾遞歸？ 前面我們知道了尾調用的概念，當一個函數尾調用自身，就叫做尾遞歸。
function foo () {
return foo();
}
複製代碼2. 作用
那麼尾遞歸相比遞歸而言，有哪些不同呢？ 我們通過下面這個求階乘的例子來看一下：
function factorial (num) {
if (num === 1) return 1;
return num * factorial(num - 1);
}
factorial(5); // 120
factorial(10); // 3628800
factorial(500000); // Uncaught RangeError: Maximum call stack size exceeded
複製代碼上面是使用遞歸來計算階乘的例子，操作系統爲JS引擎調用棧分配的內存是有大小限制的，如果計算的數字足夠大，超出了內存最大範圍，就會出現棧溢出錯誤。
這裏500000並不是臨界值，只是我用了一個足夠造成棧溢出的數。
如果用尾遞歸來計算階乘呢？
'use strict';
function factorial (num, total) {
if (num === 1) return total;
return factorial(num - 1, num * total);
}
factorial(5, 1); // 120
factorial(10, 1); // 3628800
factorial(500000, 1); // 分情況
// 注意，雖然說這裏啓用了嚴格模式，但是經測試，在Chrome和Firefox下，還是會報棧溢出錯誤，並沒有進行尾調用優化
// Safari瀏覽器進行了尾調用優化，factorial(500000, 1)結果爲Infinity，因爲結果超出了JS可表示的數字範圍
// 如果在node v6版本下執行，需要加--harmony_tailcalls參數，node --harmony_tailcalls test.js
// node最新版本已經移除了--harmony_tailcalls功能
複製代碼通過尾遞歸，我們把複雜度從O(n)降低到了O(1)，如果數據足夠大的話，會節省很多的計算時間。 由此可見，尾調用優化對遞歸操作意義重大，所以一些函數式編程語言將其寫入了語言規格。
避免改寫遞歸函數
尾遞歸的實現，往往需要改寫遞歸函數，確保最後一步只調用自身。 要做到這一點，需要把函數內部所有用到的中間變量改寫爲函數的參數，就像上面的factorial()函數改寫一樣。
這樣做的缺點就是語義不明顯，要計算階乘的函數，爲什麼還要另外傳入一個參數叫total？ 解決這個問題的辦法有兩個：
1. ES6參數默認值
'use strict';
function factorial (num, total = 1) {
if (num === 1) return total;
return factorial(num - 1, num * total);
}
factorial(5); // 120
factorial(10); // 3628800
複製代碼2. 用一個符合語義的函數去調用改寫後的尾遞歸函數
function tailFactorial (num, total) {
if (num === 1) return total;
return tailFactorial(num - 1, num * total);
}
function factorial (num) {
return tailFactorial(num, 1);
}
factorial(5); // 120
factorial(10); // 3628800
複製代碼上面這種寫法其實有點類似於做了一個函數柯里化，但不完全符合柯里化的概念。 函數柯里化是指把接受多個參數的函數轉換爲接受一個單一參數（最初函數的第一個參數）的函數，並且返回接受餘下參數且返回結果的新函數。
概念看着很繞口，我們來個例子感受一下：
// 普通加法函數
function add (x, y, z) {
return x + y + z;
}
add(1, 2, 3); // 6
// 改寫爲柯里化加法函數
function add (x) {
return function (y) {
return function (z) {
return x + y + z;
}
}
}
add(1)(2)(3); // 6
複製代碼可以看到，柯里化函數通過閉包找到父作用域裏的變量，最後依次相加輸出結果。 通過這個例子，可能看不出爲什麼要用柯里化，有什麼好處，這個我們以後再談，這裏先引出一個概念。
是把接受多個參數的函數變換成接受一個單一參數(最初函數的第一個參數)的函數，並且返回接受餘下的參數且返回結果的新函數的技術。
如果用柯里化改寫求階乘的例子：
// 柯里化函數
function curry (fn) {
var _fnArgLength = fn.length;
function wrap (...args) {
var _args = args;
var _argLength = _args.length;
// 如果傳的是所有參數，直接返回fn調用
if (_fnArgLength === _argLength) {
return fn.apply(null, args);
}
function act (...args) {
_args = _args.concat(args);
if (_args.length === _fnArgLength) {
return fn.apply(null, _args);
}
return act;
}
return act;
}
return wrap;
}
// 尾遞歸函數
function tailFactorial (num, total) {
if (num === 1) return total;
return tailFactorial(num - 1, num * total);
}
// 改寫
var factorial = curry(tailFactorial);
factorial(5)(1); // 120
factorial(10)(1); // 3628800
複製代碼這是符合柯里化概念的寫法，在阮一峯老師的文章中是這樣寫的：
function currying(fn, n) {
return function (m) {
return fn.call(this, m, n);
};
}
function tailFactorial(n, total) {
if (n === 1) return total;
return tailFactorial(n - 1, n * total);
}
const factorial = currying(tailFactorial, 1);
factorial(5) // 120
複製代碼我個人認爲，這種寫法其實不是柯里化，因爲並沒有將多參數的tailFacrotial改寫爲接受單參數的形式，只是換了一種寫法，和下面這樣寫意義是一樣的：
function factorial (num) {
return tailFactorial(num, 1);
}
function tailFactorial (num, total) {
if (num === 1) return total;
return tailFactorial(num - 1, num * total);
}
factorial(5); // 120
factorial(10); // 3628800
複製代碼結束
這篇文章我們主要討論了尾調用優化和柯里化。 要注意的是，經過測試，Chrome和Firefox並沒有對尾調用進行優化，Safari對尾調用進行了優化。 Node高版本也已經去除了通過--harmony_tailcalls參數啓用尾調用優化。
有任何問題，歡迎大家留言討論
參考鏈接
http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/04/tail-call.html https://juejin.im/post/5a4d898a518825698e7277d1 https://github.com/lamdu/lamdu/issues/90