Javaに末尾再帰の最適化がないのはなぜですか？

私が読んだことから：理由は、継承があるためにどのメソッドが実際に呼び出されるかを決定するのは簡単ではないからです。

しかし、なぜJavaには少なくとも静的メソッドの末尾再帰最適化がなく、コンパイラで静的メソッドを呼び出す適切な方法を強制しないのですか？

Javaが末尾再帰をまったくサポートしないのはなぜですか？

ここに問題があるかどうかはまったくわかりません。

JörgW Mittag ^1が説明したように、提案された複製について：

• もう1つの質問は、TCOに関する質問です。これはTREに関する質問です。TREはTCOよりもはるかに単純です。
• また、別の質問では、JVMがJVMにコンパイルしたい言語実装にどのような制限を課しているのかを尋ねます。この質問は、JVMによって制限されないJavaについて質問します。 Javaを設計する同じ人々。
• 最後に、JVMにはメソッド内GOTOがあり、TREに必要なのはそれだけであるため、JVMにはTREに関する制限さえありません。

^1作成_{されたポイントを呼び出すためにフォーマットが追加されました。}

このビデオでBrian Goetz（OracleのJava Language Architect）が説明したように：

jdkクラス[...]には、jdkライブラリコードと呼び出しコード間のスタックフレームのカウントに依存して、誰が呼び出しているのかを判断するセキュリティに敏感なメソッドがいくつかあります。

スタック上のフレーム数を変更すると、これが壊れてエラーが発生します。彼はこれが馬鹿げた理由だと認めているため、JDK開発者はこのメカニズムを置き換えました。

彼はさらに、それは優先順位ではないが、そのテール再帰

最終的に完了します。

NBこれはHotSpotおよびOpenJDKに適用されますが、他のVMは異なる場合があります。

Javaには、ほとんどの命令型言語にはない同じ理由で、末尾呼び出しの最適化がありません。命令型ループは言語の優先スタイルであり、プログラマは末尾再帰を命令型ループに置き換えることができます。スタイルの問題として使用が推奨されていない機能にとって、複雑さは価値がありません。

プログラマーがFPスタイルで他の命令型言語で記述したいことは、コンピューターがGHzではなくコアでスケーリングを開始してから10年ほどで流行しました。今でも、それほど人気はありません。命令ループを職場での末尾再帰に置き換えることを提案した場合、コードレビューアの半分は笑い、残りの半分は混乱した外観になります。関数型プログラミングの場合でも、高階関数などの他の構造がきれいに適合しない場合を除き、通常は末尾再帰を避けます。

JVMには（一部のvtableのメソッドなどの静的に未知の関数ポインターへの）テールコール用のバイトコードがないため、Javaにはトールコール最適化がありません。

社会的な（そしておそらく技術的な）理由から、JVMに新しいバイトコード操作を追加する（JVMの以前のバージョンと互換性がなくなる）のは、JVM仕様の所有者にとって非常に難しいようです。

^{JVM仕様に新しいバイトコードを追加しない技術的理由には、実際のJVM実装が非常に複雑なソフトウェア部分であるという事実が含まれます（たとえば、多くのJIT最適化のため）。}

未知の関数のテールコールでは、現在のスタックフレームを新しいものに置き換える必要があり、その操作はJVM内に存在する必要があります（コンパイラを生成するバイトコードを変更するだけではありません）。

言語に末尾呼び出し（再帰またはその他）を行うための特別な構文があり、コンパイラーが末尾呼び出しが要求されたが生成できない場合にスコークしない限り、「オプションの」末尾呼び出しまたは末尾再帰の最適化は、 1つのマシンでは100バイト未満のスタックが必要ですが、別のマシンでは100,000,000バイトを超えるスタックが必要になる場合があります。このような違いは、単に定量的ではなく定性的であると見なされる必要があります。

マシンのスタックサイズが異なることが予想されるため、コードは常に1台のマシンで動作し、別のマシンではスタックを破壊する可能性があります。ただし、一般的に、スタックが人為的に制限されている場合でも1台のマシンで動作するコードは、「通常の」スタックサイズのすべてのマシンで動作する可能性があります。ただし、1,000,000の深さを再帰するメソッドが1台のマシンでテールコール最適化され、別のマシンでは最適化されない場合、前者のマシンでの実行は、スタックが異常に小さい場合でも機能し、スタックが異常に大きい場合でも後者で失敗する可能性があります。

主にJavaでテールコール再帰が使用されないのは、スタックトレースが変更されるため、プログラムのデバッグがはるかに困難になるためです。Javaの主な目標の1つは、プログラマーがコードを簡単にデバッグできるようにすることであり、特に高度なオブジェクト指向プログラミング環境でスタックトレースを行うには不可欠です。代わりに反復を使用できるため、言語委員会は、末尾再帰を追加する価値がないと考えていたに違いありません。