C语言递归函数执行过程详解：阶乘函数Factorial(5)的执行顺序与结果

C语言递归函数执行过程详解：阶乘函数Factorial(5)的执行顺序与结果

本文以阶乘函数Factorial(5)为例，详细解析递归函数的执行顺序和运行结果。通过表格形式清晰展现每一步的执行情况，帮助您深入理解递归函数的执行机制。

代码示例：

int Factorial(int n) {
    int temp;
    if (n == 0) {
        return 1;
    } else {
        temp = Factorial(n - 1);
        temp = n * temp;
        return temp;
    }
}

int main() {
    int F = Factorial(5);
    printf("Factorial(5) = %d\n", F);
    return 0;
}

程序运行结果：

Factorial(5) = 120

执行语句顺序与程序运行结果表格：

| 执行语句顺序 | 程序运行结果 | 参数表n | 返回地址 | 说明 | |--------------|-----------------------------|--------|--------------|-----------------------------------------------------------------------------| | (1) | | 5 | main函数 | 函数定义：int Factorial(int n); | | (2) | | 5 | main函数 | 定义局部变量temp。 | | (3) | | 5 | main函数 | 判断n是否为0，n=5不等于0，进入else分支。 | | (5) | | 5 | main函数 | 进入else分支。 | | (6) | | 4 | main函数 | 递归调用Factorial(n-1)，n=5，执行Factorial(4)，并保存当前函数的返回地址。 | | (1) | | 4 | main函数 | 函数定义：int Factorial(int n); | | (2) | | 4 | main函数 | 定义局部变量temp。 | | (3) | | 4 | main函数 | 判断n是否为0，n=4不等于0，进入else分支。 | | (5) | | 4 | main函数 | 进入else分支。 | | (6) | | 3 | main函数 | 递归调用Factorial(n-1)，n=4，执行Factorial(3)，并保存当前函数的返回地址。 | | (1) | | 3 | main函数 | 函数定义：int Factorial(int n); | | (2) | | 3 | main函数 | 定义局部变量temp。 | | (3) | | 3 | main函数 | 判断n是否为0，n=3不等于0，进入else分支。 | | (5) | | 3 | main函数 | 进入else分支。 | | (6) | | 2 | main函数 | 递归调用Factorial(n-1)，n=3，执行Factorial(2)，并保存当前函数的返回地址。 | | (1) | | 2 | main函数 | 函数定义：int Factorial(int n); | | (2) | | 2 | main函数 | 定义局部变量temp。 | | (3) | | 2 | main函数 | 判断n是否为0，n=2不等于0，进入else分支。 | | (5) | | 2 | main函数 | 进入else分支。 | | (6) | | 1 | main函数 | 递归调用Factorial(n-1)，n=2，执行Factorial(1)，并保存当前函数的返回地址。 | | (1) | | 1 | main函数 | 函数定义：int Factorial(int n); | | (2) | | 1 | main函数 | 定义局部变量temp。 | | (3) | | 1 | main函数 | 判断n是否为0，n=1不等于0，进入else分支。 | | (5) | | 1 | main函数 | 进入else分支。 | | (6) | | 0 | main函数 | 递归调用Factorial(n-1)，n=1，执行Factorial(0)，并保存当前函数的返回地址。 | | (1) | | 0 | main函数 | 函数定义：int Factorial(int n); | | (2) | | 0 | main函数 | 定义局部变量temp。 | | (3) | | 0 | main函数 | 判断n是否为0，n=0等于0，返回1。 | | (4) | Factorial(0) = 1 | 0 | main函数 | 返回值为1。 | | (5) | | 1 | main函数 | 由于n=0时返回了1，当前函数不再执行else分支，回到上一个调用Factorial(1)的函数，并继续执行。 | | (7) | | 1 | main函数 | temp = n * temp = 1 * 1 = 1。 | | (8) | Factorial(1) = 1 | 1 | main函数 | 返回值为1。 | | (9) | | 1 | main函数 | 返回temp的值，回到上一个调用Factorial(1)的函数，并继续执行。 | | (5) | | 2 | main函数 | 由于n=1时返回了1，当前函数不再执行else分支，回到上一个调用Factorial(2)的函数，并继续执行。 | | (7) | | 2 | main函数 | temp = n * temp = 2 * 1 = 2。 | | (8) | Factorial(2) = 2 | 2 | main函数 | 返回值为2。 | | (9) | | 2 | main函数 | 返回temp的值，回到上一个调用Factorial(2)的函数，并继续执行。 | | (5) | | 3 | main函数 | 由于n=2时返回了2，当前函数不再执行else分支，回到上一个调用Factorial(3)的函数，并继续执行。 | | (7) | | 3 | main函数 | temp = n * temp = 3 * 2 = 6。 | | (8) | Factorial(3) = 6 | 3 | main函数 | 返回值为6。 | | (9) | | 3 | main函数 | 返回temp的值，回到上一个调用Factorial(3)的函数，并继续执行。 | | (5) | | 4 | main函数 | 由于n=3时返回了6，当前函数不再执行else分支，回到上一个调用Factorial(4)的函数，并继续执行。 | | (7) | | 4 | main函数 | temp = n * temp = 4 * 6 = 24。 | | (8) | Factorial(4) = 24 | 4 | main函数 | 返回值为24。 | | (9) | | 4 | main函数 | 返回temp的值，回到上一个调用Factorial(4)的函数，并继续执行。 | | (5) | Factorial(5) = 120 | 5 | main函数 | 由于n=4时返回了24，当前函数不再执行else分支，继续执行。 | | (6) | | 5 | main函数 | temp = Factorial(n - 1) = 24。 | | (7) | | 5 | main函数 | temp = n * temp = 5 * 24 = 120。 | | (8) | | 5 | main函数 | 返回值为120。 | | (9) | | 5 | main函数 | 返回temp的值，回到main函数，并继续执行。 |

说明：

• 参数表n：表示当前函数调用时的n值。
• 返回地址：表示当前函数执行完毕后，应该返回到哪个函数。

通过这个表格可以清晰地看到递归函数Factorial(5)的执行过程，从函数调用到函数返回值，一步一步地展现了递归函数的运行机制。

总结：

递归函数通过不断调用自身来解决问题，其执行顺序需要从最后的函数调用开始，逐步回溯到第一个函数调用。通过表格的形式可以更加清晰地理解递归函数的执行过程，并有助于分析和调试递归函数代码。

希望本文能够帮助您更好地理解递归函数的执行机制。