Nodejs中setTimeout和process.nextTick递归调用为什么不会栈溢出?

Nodejs中setTimeout和process.nextTick递归调用为什么不会栈溢出?

代码

// Generated by CoffeeScript 1.4.0
var a, f, log;

a = 1;

log = console.log;

f = function(b) {
  log(b);
  return process.nextTick(function() {
    return f(b + 1);
  });
};

f(a);

居然就这么执行了… 不是说 JS 没有尾递归优化的么,

而且作用域里的 b 不是也要保存的么… 可是没有栈溢出的报错


11 回复

Node.js 中 setTimeout 和 process.nextTick 递归调用为什么不会栈溢出?

在 JavaScript 中，尤其是 Node.js 环境下，递归调用通常是通过函数栈实现的。如果递归调用过深，会导致栈溢出错误（RangeError: Maximum call stack size exceeded）。然而，在 Node.js 中使用 setTimeout 和 process.nextTick 进行递归调用时，这种问题并不会出现。这是因为这些方法将后续操作推迟到事件循环的下一个阶段执行。

示例代码

// 生成的 CoffeeScript 代码
var a, f, log;

a = 1;

log = console.log;

f = function(b) {
  log(b);
  return process.nextTick(function() {
    return f(b + 1);
  });
};

f(a);

在这个例子中，函数 f 通过 process.nextTick 来递归调用自身。每次调用 f 时，都会打印当前的值 b 并将下一次调用推迟到事件循环的下一个 tick。因此，函数栈不会累积，从而避免了栈溢出。

解释

  • 事件循环：Node.js 使用事件循环机制来处理异步操作。setTimeout 和 process.nextTick 都会将回调推迟到事件循环的下一阶段执行。

  • process.nextTick：它将回调推迟到当前操作完成后立即执行。这使得回调可以在当前操作完成之后、但在任何 I/O 操作之前执行。这种方式不会增加函数调用栈，因为每次调用都是在事件循环的不同阶段进行的。

  • setTimeout：类似于 process.nextTick，但它会将回调推迟到下一事件循环周期。这样可以确保每次回调都在新的周期中执行，从而避免栈溢出。

通过这种方式，setTimeout 和 process.nextTick 实现了一种非阻塞递归调用的方式，使得递归调用不会导致栈溢出。相反，它们会在事件循环的不同阶段执行，有效地避免了递归深度问题。

希望这个解释能帮助你理解为什么在 Node.js 中使用 setTimeout 和 process.nextTick 进行递归调用不会导致栈溢出。


如果不用process.nextTick，为什么递归次数会出现以下结果： 1.如果是保存为文件，运行：永远是在17956次的时候停止？ 2.如果是在node-shell里运行：则递归次数不固定，但会停止！

我是文件 17927… coffee 的 Shell 是 20902… 在 node 里在这附近变动 20893 20888 20886 20883… v0.8.16

网上搜出来, 貌似和栈的深度有对应… 没测试 https://groups.google.com/forum/?fromgroups=#!topic/nodejs-dev/KyBoGTAq1cQ

$ node --stack_size=2048

> var err, n=0; (function f(){ n++; try {f()} catch (e) {err=e}})(), [err.message, n]
[ ‘Maximum call stack size exceeded’, 21809 ]
$ node --stack_size=4096


> var err, n=0; (function f(){ n++; try {f()} catch (e) {err=e}})(), [err.message, n]
[ ‘Maximum call stack size exceeded’, 43654 ]
$ node --stack_size=8192


> var err, n=0; (function f(){ n++; try {f()} catch (e) {err=e}})(), [err.message, n]
Segmentation fault ( oops :-)

这玩意不算真正的递归调用吧。执行一次，将内容压入任务队列中，下次循环的时候取出来执行，然后重复。并不是在一次循环中完成的。

就是说递归是不会压入队列了… 那除此之外还有区别么, 比如压入队列的环境的内容, 是跟直接递归时一样的?

这不是递归调用 你只是递归定义新函数而已

后续的 f 不是原先定义的那个 f 继续执行?

每次nexttick调用的匿名函数是新定义的，它在转调用的f，也就是你的f通过一个匿名函数调用f，中间间隔了一层，就不是递归调用了

意思能懂, 但让我自己区分还真是区分不出来了… process.nextTick 到底做了什么…

在 Node.js 中，setTimeout 和 process.nextTick 都有自己的机制来避免栈溢出的问题。

  • process.nextTick： process.nextTick 将回调函数放到一个特殊的队列中，在当前操作完成后立即执行。这意味着每次调用 nextTick 时，都会清空当前的堆栈，并在下一个事件循环周期中处理这些回调函数。因此，即使递归调用很多次，也不会导致栈溢出。

  • setTimeout： setTimeout 会将回调函数放入一个定时器队列中，直到指定的时间后才会被执行。这同样避免了递归调用直接增加调用栈的深度。

示例代码

let a = 1;
const log = console.log;

function f(b) {
  log(b);
  process.nextTick(() => {
    f(b + 1);
  });
}

f(a);

在这个例子中，虽然 f 函数递归调用了很多次，但由于每次调用 process.nextTick 后都会清空当前的调用栈，所以不会出现栈溢出的情况。

解释

  • 每次 process.nextTick 被调用时，它会将回调函数加入到一个队列中。
  • 在当前调用栈清空后，Node.js 会依次处理这些队列中的回调函数。
  • 这种机制使得递归调用不会直接累加到调用栈中，从而避免了栈溢出的问题。
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