Question

C语言函数递归调用问题。

假如我有三个函数，fun1(),fun2(),fun3()。
1.我用fun1()一直调用其它函数或者自己本身时，原来函数会不会一直存在于内存中？(PS:我经过测试，函数在调用过程中，原函数会一直存在内存中，至到。。。。。)
2.直到函数调用结束，然后逐个返回结束命令 (PS:这结束语句是方便理解用的) 或者逐个返回一个返回值。直到返回至最先开始调用的fun1()这个函数。然后结束。是不是这样？

请按照我对应的编号进行回答，这样我比较容易理解，谢谢。
就像这图。我经过测试发现在函数中调用，原函数不会在内存中释放。

Answer 1

C语言函数调用整个过程是当准备调用函数时，先将形参以从右往左进行压栈程序跳转到函数入口，将函数的局部变量压栈(如果函数内部再调用函数就是在重复这个过程)，函数返回时出栈，递归是在最后一个点上面函数返回，前面分配的资源根本没有释放，递归只有在最后一个返回点上面，根据递归顺序反过来释放资源，这也是为什么当递归的数据量比较大或者递归的层次比较深的时候，很容易造成内存溢出的原因

追问

那函数递归调用是在内存中进行还是在CPU中进行运算的？我一直觉得是在内存中，可楼上说了之后我就不确定了。

追答

内存一般分两种堆，栈，堆(像malloc分配的就是堆)是低位地址向高位地址进发，栈是从高位地址向低位地址进发，递归的运算(绝大部分的程序运算，少数除外)是在CPU的寄存器中对数据进行操作的！

Answer 2

首先系统执行C语言程序是有个栈和堆的
递归过程主要用到了栈
栈的原理是先进先出，相当于摞盘子，我只能拿走最上面的那个
系统执行函数时会把函数压入栈里

递归的过程就是利用这点，把函数压入栈中，但是这个函数的结果需要执行另一个函数，再继续压入栈中，知道出现递归出口，就是最后一个函数有了结果
开始回调，一个一个出栈，跟楼主的结论2差不多

追问

那递归调用的话一直在内存用开辟新空间，内存占用会不会很大。还有，要怎么样才能算出一个函数所占用的内存空间呢？
内存占用这个是我最关心的问题。

追答

递归调用会很慢比如说计算斐波那契数列时如果用递归计算第40几个就要用半分钟，而且系统栈是固定的，递归调用次数过多会造成栈溢出，并不是开辟空间，系统栈根据电脑不同大小也不同

Answer 3

函数其实没有释放内存的概念，因为函数都是在指令区，而不是通常所说的释放内存对应的数据区，不过在整个程序执行完之后指令区也是要释放的。
函数调用的大概过程如下：
1，将调用函数的上下文入栈；
2，调用被调用函数；
3，被调换函数执行；
4，调用函数上下文出栈，继续执行后继指令。
所以在函数调用过程中原调用函数是不会退出的-----即你所说的释放内存。
具体到你给的代码：
首先main中调用test， 进入test后要求读入一个char， 你输入'1'后执行case '1'中语句，所以输出“已调用”，然后就执行test()语句，即递归调用，此时main调用的test要等新的test执行完毕才能继续执行后继的i++语句；
再次进入test之后与从main中进入时一样，如果输入的是'1'会接着递归调用test，由于你输入了5次1，所以会继续调用5次test；
在最后一个test中你输入了ESC? 所以不再走case '1'而走default了，所以输出"222222"; switch执行完之后判断c==27满足，所以while循环退出，继续执行printf语句，由于之前的test统统没有执行过case 1里的i++语句，所以全局变量i还是0；输出i=0； 到此最后一次test执行完毕；
倒数第二次的test继续执行i++， 所以i=2了，case 1执行完毕，但由于没有写break语句，所以继续执行default 语句，输出"222222", 退出switch语句，判断c==27， 由于c是全局变量，且最后一次输入的刚好是ESC, 所以判断满足， 退出while循环，输出i=1, 到此倒数第二次test执行完毕；
与倒数第二次类似的继续执行倒数第三、倒数第四、倒数第五和最终的第一次test后继代码，也就输出如你列出的结果了。

追问

也就是说，函数是在CPU中进行运算的，递归调用的话不会在内存用开辟新的空间，而是在CPU中开辟新空间？

追答

CPU是纯计算用的，里边只有寄存器和很少量的缓存，不管是不是递归调用都不会在CPU中开辟空间。 递归调用主要消耗内存的栈空间， 可以认为调用一次函数就要增加一次栈空间， 不递归调用的话只增加一次栈空间。

追问

递归调用时在内存中开辟新空间，然后在CPU中运算？
但楼上说的是这的 系统栈是固定的，递归调用次数过多会造成栈溢出，并不是开辟空间，系统栈根据电脑不同大小也不同。
系统栈是固定的？而且递归调用次数过多还会造成栈溢出？并不是开辟新空间？堆会溢出吗？
这是对的吗？

追答

系统会对每个程序分配栈空间，大小是是固定， 每次调用函数时会将当前函数的上下文入栈， 直到被调用函数执行完毕在将当前函数的上下文出栈。 所以如果递归调用的深度很深会导致大量的上下文入栈， 最终导致爆栈， 即栈溢出。
可以认为栈是系统给程序的一个数组，开始里边啥都没有，调用函数后就加一条数据，如果越加越多最终会溢出， 之前所说的增加一次栈空间更确切的说应该是增加一次栈数据， 总的栈空间不会增加。

追问

那这样的话堆和栈的意思不就一样了吗？

有什么方法可以增加栈的空间呢？

问了这么多，悬赏我是一定会加高的。

追答

堆是用户手动分配释放的，也就是用户控制的，只要内存中还有空间就可以分配；
栈是系统控制的，用户无法手动分配释放，程序(进程)的栈空间是在编译链接就确定了的，程序执行过程中无法动态增大。

增加栈空间各种语言甚至编译系统的方法都不一样，比如VC中可以参考：http://www.douban.com/note/284528929/

一般无需考虑增加栈空间，大部分都是够用的，对递归算法来说也尽量不要过深，否则应该考虑用别的算法。

追问

最后一个问题。递归调用可以在堆中执行吗？
堆和栈的区别是什么？难道堆只能存放数据而不能存放类似递归的数据吗？

追答

递归不能在堆中执行， 严格的说这个是由系统进行函数调用的过程决定的。
堆和栈的区别挺多，最根本的是堆空间对用户(程序员)来说可控， 栈空间是不可控的，由系统专用， 详细区别参见：http://blog.csdn.net/hairetz/article/details/4141043
实际上堆和栈都是存放的数据，但堆是用户手动放数据的地方， 栈是系统自动放数据的地方， 而递归调用是系统相关的数据，所以不能放到堆中。