递归实现斐波那契数列时static变量的作用及问题解析

先贴出对应的代码：

// assume (main function)
int fibonacci(int a,int b){

    // int i inifinite loop(why?)
    static int i=1;

    if(i==terms){
        return 0;
    }
    else{
        int c;

        c=a+b;
        a=b;
        b=c;

        printf(" %d ",c);
        i++;

        fibonacci(a,b);

        return 0;
    }
}

普通局部变量导致无限循环的原因 #

如果把i声明成普通局部变量（去掉static），会直接触发无限循环：

• 要是没显式初始化i，它会是随机的垃圾值，永远碰不到i==terms的终止条件，递归无限进行，输出一堆无意义的垃圾值。
• 就算显式写int i=1，每次递归调用fibonacci都会重新创建一个独立的i并初始化1。每一层递归里的i都是互不干扰的，永远到不了等于terms的时刻，递归根本停不下来，最终会导致栈溢出或者无限重复输出。

static变量的工作机制 #

用static修饰的局部变量，和普通局部变量有两个核心差异：

1. 生命周期覆盖整个程序运行期：它的内存空间在程序启动时就分配完成，直到程序结束才释放，全程只有这一份实例。
2. 初始化仅执行一次：只有第一次调用fibonacci时，static int i=1会完成初始化；后续所有递归调用，都会直接复用之前已经存在的i的值，不会再重新初始化。

放到这段代码里具体来看：

• 第一次调用函数时，i被初始化为1，打印第一个斐波那契数后i自增为2；
• 第二次递归调用，直接使用当前的i=2，打印后自增为3；
• 以此类推，直到i的值等于terms，触发终止条件，递归链条停止，程序就能正常打印指定数量的斐波那契数列。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Creator Magic