Como outros já mencionaram, C# não te dá uma garantia de que uma recursão de causacauda vai ser otimizada. Eu sou muito fã de recursão de cauda mas acho que que você está focando um poncopouco no sentido errado - eu acho que o controle de fluxo flexível é um ponto mais crucial da recursão de cauda do que a imutabilidade e isso muda um pouco a maneira de abordar esse problema.
Num caso de loop simples com o do seu exemplo, usar recursão de cauda acaba sendo tão mutável e baixo nível quanto escrever seu código usando gotos. Em cada passo você tem que atualizar o acumulador e o contador e dizer que vc vai fazer um jump de volta pro inicioinício do loop.
int acc = 1;
int i = N;
loop:
if (i>=0i >= 0) {
// finge que pode usar atribuição múltipla estilo Python
i, acc = i-1, acc*i; goto loop;
} else {
return acc;
}
int acc = 1;
for (int i=N;i i>=0;= N; i >= 0; i--){
acc *= i;
}
Só que recursão de cauda não serve só pra fazer loops simples em que um função chama ela mesma. A pateparte onde a recursão de cauda faz mais diferença é quando você tem mais de uma função mutuamente recursiva. Um exemplo forçado é essa máquina de estados definida em Haskell:
int n;
int m;
par:
if (n == 0) {
return true;
} else {
m = n - 1;
goto impar;
}
impar:
if (n == 0) {
return false;
} else {
n = m - 1;
goto par;
}
No entanto nessa versão todas as funções tem que ser combinadas num trecho dede código só, o que fere a encapsulação. Por exemplo, nós precisamos declarar todas as variáveis de parâmetro lá no topo, o que torna possível que elas sejam usadas no lugar errado.