ES6包含了一個性能領域的特殊要求。這與一個涉及函式呼叫的特定優化形式相關：即尾呼叫優化（Tail Call Optimization，TCO）。簡單地說，尾呼叫就是一個出現在另一個函式“結尾”處的函式呼叫。這個呼叫結束之後就沒有其餘事情要做了（除了可能要返回結果值）

什麼尾呼叫

舉個例子，下面是一個非遞迴的尾呼叫：

function foo(x) {
 return x
}

// 尾呼叫
function bar(y) {
 return foo(y + 1)
}

// 非尾呼叫
function baz() {
 return 1 + bar(40)
}

baz()  // 輸出42

說明： foo(y+1) 是 bar(...) 中的尾呼叫，因為在 foo(...) 完成後， bar(...) 也完成了，並且只需要返回 foo(...) 呼叫的結果。然而， bar(40) 不是尾呼叫，因為在它完成後，它的結果需要加上1才能由 baz() 返回。

在JavaScript裡，呼叫一個新的函式需要額外的一塊預留內容來管理呼叫棧，成為棧幀。所以前面的程式碼一般會同時需要為每個 baz() 、 bar(...) 、 foo(...) 保留一個棧幀。

然而，如果支援TCO的引擎能夠意識到 foo(y+1) 呼叫位於尾部，這意味著 bar(...) 基本上已經完成了，那麼在呼叫 foo(...) 時，它就不需要建立一個新的幀棧，而是可以重用已有的 bar(...) 的幀棧。這樣不僅速度快，而且節省記憶體。

什麼是尾遞迴

在計算機科學裡，尾呼叫是指一個函式裡的最後一個動作是一個函式呼叫的情形：即這個呼叫的返回值直接被當前函式返回的情形。這種情形下稱該呼叫位置為尾位置。若這個函式在尾位置呼叫本身（或是一個尾呼叫本身的其他函式等等），則稱這種情況為尾遞迴，是遞迴的一種特殊情形。尾呼叫不一定是遞迴呼叫，但是尾遞迴特別有用，也比較容易實現。

TCO的意義

在程式執行時，計算機會為應用程式分配一定的記憶體空間；應用程式則會自行分配所獲得的記憶體空間，其中一部分被用於記錄程式中正在呼叫的各個函式的執行情況，這就是函式的呼叫棧。常規的函式呼叫總是會在呼叫棧最上層新增一個新的堆疊幀（stack frame，也翻譯為“棧幀”或簡稱為“幀”），這個過程被稱作“入棧”或“壓棧”（意即把新的幀壓在棧頂）。當函式的呼叫層數非常多時，呼叫棧會消耗不少記憶體，甚至會撐爆記憶體空間（棧溢位），造成程式嚴重卡頓或意外崩潰。尾呼叫的呼叫棧則特別易於優化，從而可減少記憶體空間的使用，也能提高執行速度。其中，對尾遞迴情形的優化效果最為明顯，尤其是遞迴演算法非常複雜的情形。

在簡單的程式碼片段中，這類優化算不了什麼，但是在處理遞迴時，這就解決了大問題，特別是如果遞迴可能會導致成千上百個棧幀的時候。有了TCO，引擎可以用同一個棧幀執行所有的這類呼叫！

遞迴是 JavaScript 中一個紛繁複雜的主題。因為如果沒有TCO的話，引擎需要實現一個隨意的限制來界定遞迴棧的深度，達到了就得停止，以防止記憶體耗盡。有了TCO，尾呼叫的遞迴函式本質上就可以任意執行，因為再也不需要使用額外的記憶體，也沒有了記憶體溢位的問題。

下面用尾遞迴實現一個典型的階乘函式：

// 用迴圈實現
function factorial(n) {
 if (n<2) return 1

 var res = 1
 for (var i = n; i > 1; i--) {
  res *= i
 }
 return res
}

// 用尾遞迴實現
function factorial(n) {
 function fact(n,res) {
  if (n < 2) return res 
  return fact(n-1,n*res)
 }
 return fact(n,1)
}

factorial(5)  // 輸出120

注意：TCO只用於有實際的尾呼叫的情況，如果你寫了一個沒有尾遞呼叫的函式，那麼效能還是會回到普通幀棧分配的情形，引擎對這樣的遞迴呼叫棧的限制也仍然有效。

總結

一般來說，尾呼叫消除是可選的，可以用，也可以不用。然而，在函式程式語言中，語言標準通常會要求編譯器或執行平臺實現尾呼叫消除。這讓程式設計師可以用遞迴取代迴圈而不喪失效能。ES6之所以要求引擎實現TCO而不是將其留給引擎自由決定，一個原因是缺乏TCO會導致一些JavaScript演算法因為害怕呼叫棧限制而降低了通過遞迴實現的概率。

如果在所有的情況下引擎缺乏TCO只是降低了效能，那它就不會成為ES6所要求的東西。但是，由於缺乏TCO確實可以使一些程式變得無法實現，所以它就成為了一個重要的語言特性而不是隱藏的實現細節。ES6確保了JavaScript開發者從現在開始可以在所有符合ES6+的瀏覽器中依賴這個優化。這對JavaScript效能來說是一個勝利。

參考文獻

《你不知道的JavaScript-中卷》

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