PHP 入門教學：函式遞迴呼叫機制與實戰範例

遞迴 是函式直接或間接呼叫自身的技術，適合解決「問題可分解為相同性質的較小子問題」的場景：階乘、費波那契、樹狀結構遍歷、目錄遞迴掃描等。

遞迴三要素

1. 基礎案例：終止條件，避免無限遞迴導致堆疊溢位。
2. 遞迴步驟：將問題縮小並呼叫自身。
3. 狀態傳遞：透過參數/返回值傳遞中間結果。

程式碼範例：遞迴輸出遞減數字

<?php
function abc($n) {
    if ($n > 2) {           // 遞迴條件
        abc(--$n);          // 遞迴呼叫 (前置遞減)
    }
    echo '$n=' . $n . "<br />";  // 每層返回時輸出
}
abc(4);
?>

執行流程圖解

abc(4)
  ├─ n=4 > 2 → abc(--n) → abc(3)
  │     ├─ n=3 > 2 → abc(--n) → abc(2)
  │     │     ├─ n=2 ≯ 2 → 輸出 $n=2 → 返回
  │     │     └─ 返回上層 → 輸出 $n=2 → 返回
  │     └─ 返回上層 → 輸出 $n=3 → 返回
  └─ 返回主程式 → 結束

輸出順序：
$n=2
$n=2
$n=3

關鍵觀察

• --$n (前置遞減) 在呼叫前修改變數值，導致同一層級的兩次輸出皆為 2。
• 若改用 abc($n - 1) (不修改原變數)，輸出將為 2, 3, 4。
• 遞迴深度受限於 xdebug.max_nesting_level (預設 256) 與記憶體限制；深度遞迴請改用迴圈或增加限制。

經典遞迴應用：階乘

<?php
function factorial($n) {
    if ($n <= 1) return 1;           // 基礎案例
    return $n * factorial($n - 1);   // 遞迴步驟
}
echo factorial(5);  // 120
?>

目錄遞迴掃描 (實務高頻)

<?php
function scanDir($path) {
    $items = scandir($path);
    foreach ($items as $item) {
        if ($item === '.' || $item === '..') continue;
        $full = $path . DIRECTORY_SEPARATOR . $item;
        if (is_dir($full)) {
            echo "[DIR]  $full\n";
            scanDir($full);   // 遞迴進入子目錄
        } else {
            echo "[FILE] $full\n";
        }
    }
}
scanDir(__DIR__);
?>

遞迴 vs 迴圈 效能與適用性比較

尾端遞迴優化 (TCO) 提示

PHP 不支援 尾端遞迴優化，所有遞迴皆佔用堆疊幀。深度遞迴 (＞ 1000 層) 必須改寫為迴圈或使用 Generator / 手動堆疊模擬。

遞迴除錯技巧

• 加入 debug_backtrace() 或 xdebug_var_dump() 觀察呼叫堆疊。
• 設定 ini_set('xdebug.max_nesting_level', 500) 臨時放寬限制。
• 使用 declare(ticks=1) + register_tick_function 監控遞迴深度。
• 單元測試覆蓋基礎案例、邊界值 (0, 1, 負數)、一般值。

理解遞迴機制與 PHP 實作限制，能讓您在適合場景 (樹狀結構、分治演算法) 優雅解決問題，並在不適合場景果斷選擇迴圈替代。