在编程过程中，递归是一种非常重要的操作方式，尤其是在C语言中，递归经常被用来解决一些复杂的问题。函数递归是指一个函数能够在其自身内部调用自己，这样就形成了递归调用。本文将从以下几个方面。

1. 递归调用的基本原理

在C语言中，一个函数可以调用另一个函数，就像这样：

```c

void func1()

{

printf("This is func1! \n");

}

void func2()

{

printf("This is func2! \n");

func1();

}

int main()

{

func2();

return 0;

}

```

输出结果为：

```c

This is func2!

This is func1!

```

同样的，一个函数可以调用自己，这种情况就是函数递归。例如，我们可以定义一个计算阶乘的函数：

```c

unsigned long factorial(unsigned int n)

{

if(n == 0 || n == 1)

return 1;

else

return n * factorial(n-1);

}

```

这个函数可以计算任意正整数的阶乘，其原理就是用一个递归的方式，把需要计算的数字依次乘起来。下面是一个简单的调用程序：

```c

int main()

{

unsigned int n;

printf("Please input a positive number: \n");

scanf("%u", &n);

printf("%u! = %lu \n", n, factorial(n));

return 0;

}

```

如果输入5，输出结果为：

```c

Please input a positive number:

5

5! = 120

```

在这个例子中，当我们调用factorial(5)时，实际上它会依次调用factorial(4)、factorial(3)、factorial(2)、factorial(1)。而在调用过程中，每次递归的结果都会被暂时保存，直到最内层的递归结束后，这些结果将按照逆序的方式被返回。这个过程可以用下面的图形来表示：

```

factorial(5)

|

| return 5 * factorial(4)

factorial(4)

|

| return 4 * factorial(3)

factorial(3)

|

| return 3 * factorial(2)

factorial(2)

|

| return 2 * factorial(1)

factorial(1)

|

| return 1

```

到最后，factorial(1)的返回值先被返回，并且被认为是最内层递归函数的返回值，而factorial(2)、factorial(3)、factorial(4)、factorial(5)的返回值就依次叠加，最终得到的结果就是5! = 120。

2. 递归调用的优缺点

递归调用的优点是可以使程序写起来更加简洁易懂，而且对于一些需要不断重复执行同样的操作的问题，递归调用可以让程序更加高效。

不过，递归调用也存在很多缺点，比如：

- 消耗更多的内存：每次递归调用都会在内存栈中存储一个函数调用的返回地址，这会消耗更多的内存。

- 可能会降低程序的性能：如果递归层数过深，那么它可能会消耗更多的CPU时间，因为每次递归调用都需要在内存栈中压入和弹出数据。

- 可能导致栈溢出: 在一些特定情况下，如果递归调用的层数过深，那么它可能会导致栈空间不足，从而引发栈溢出的错误。

因此，在编写程序时应该根据具体的应用场景来选择是否使用递归。

3. 递归调用中的一些小技巧

在使用函数递归时，有一些小技巧可以让程序更加高效。

（1）尾递归

尾递归是指在递归调用的最后一步时，函数返回的结果不再需要进行其他运算，而是直接返回给调用者。尾递归的一个例子就是阶乘函数：

```c

unsigned long factorial(unsigned int n, unsigned long result)

{

if(n == 0 || n == 1)

return result;

else

return factorial(n-1, n*result);

}

```

这个函数的第二个参数表示当前递归的结果，当n=0或者n=1时，函数直接返回这个结果即可。其他的计算过程则交给下一级递归来完成。这个过程相当于把所有的递归计算压缩到一个函数调用栈里面，避免了函数调用栈的层数太深，也避免了因此产生的问题，从而提高程序的效率。

（2）记忆化递归

记忆化递归是一种用来避免重复计算的技巧，它的原理是在递归调用的过程中，将每一次递归的结果保存下来，如果下次调用时遇到了相同的参数，就不再进行递归操作，而是直接使用之前计算出来的结果。

例如下面的函数可以计算斐波那契数列的n项：

```c

unsigned long fibonacci(unsigned int n)

{

static unsigned long f[50] = {0, 1};

if(n > 1 && f[n] == 0)

f[n] = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);

return f[n];

}

```

在这个函数中，我们使用一个静态数组f[]来保存之前已经计算过的内容，如果n大于1而且f[n]还没有值，那么就调用下一级递归来计算f[n]，否则直接返回f[n]即可。这样可以有效地避免大量的重复计算，从而提高程序的效率。

4. 总结

函数递归是一种非常重要的编程技巧，它可以让我们在解决一些复杂的问题时，更加简洁易懂地编写程序。然而，递归调用也存在着一些缺点，比如可能会消耗更多的内存和CPU时间，也可能会导致栈溢出的错误。在使用函数递归时，可以尝试一些优化策略，比如尾递归和记忆化递归，来提高程序的效率。