为什么这段包含静态变量的C语言代码调用f(5)的输出结果是18？

示例代码 #

#include <stdio.h>
int f(int n)
{
    static int r = 0;
    if (n <= 0) return 1;
    if (n > 3)
    {
        r = n;
        return f(n-2)+2;
    }
    return f(n-1)+r;
}
 
int main()
{
    printf("%d", f(5));
}

核心注意点 #

• 函数内部用static修饰的局部变量r仅会在第一次调用f函数时执行初始化赋值为0，后续所有调用f函数时都不会重置r的值，r的取值会在多次调用之间保留。

调用链路正向执行过程 #

1. 首次调用f(5)：n=5>3，将r赋值为5，返回值为f(5-2) + 2即f(3) + 2
2. 调用f(3)：n=3≤3，不满足n>3的条件，返回值为f(3-1) + r即f(2) + 5（此时r的取值是之前赋值的5）
3. 调用f(2)：n=2≤3，返回值为f(2-1) + 5即f(1) + 5
4. 调用f(1)：n=1≤3，返回值为f(1-1) + 5即f(0) +5
5. 调用f(0)：n=0≤0，直接返回1

返回值反向计算过程 #

• f(0) = 1
• f(1) = f(0) +5 = 1+5=6
• f(2) = f(1) +5 =6+5=11
• f(3) = f(2) +5 =11+5=16
• f(5) = f(3) +2 =16+2=18

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rushi