什么是堆栈？

在计算机领域，堆栈是一个不容忽视的概念，但是很多人甚至是计算机专业的人也没有明确堆栈其实是两种数据结构。

堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。

要点：

堆：顺序随意

栈：后进先出(Last-In/First-Out)

类似于队列，堆栈是个简单的数据存储结构。堆栈中数据进出的顺序很重要，举个例子，餐厅的盘子堆，盘子洗完要堆到上面，而不是插到下面的某个位置（相信不会有人那么做）。当厨师要用到盘子时从最上面的开始拿。即最先放在堆里的盘子会被最后一个用到。

定义：堆栈就是只能在一端插入和删除数据的链表，这个端就叫做栈顶（top），最后一个添加的数据第一个被删除。因此，这也叫后进先出（LAST IN FIRST OUT）链表或是先进后出链表（FIRST IN LAST OUT）。

对于堆栈有两种 *** 作：

进栈指令（PUSH）：在栈中现有元素顶部添加一个元素，新加入的元素变为最顶端的元素。

出栈指令（POP）：取出栈顶元素，删除栈中的这个元素。

有些情况下，栈的最大长度有限。如果栈中元素已经达到最大长度，再用进栈指令会造成堆栈上溢出（stack overflow），相似的，如果堆栈已空还用出栈指令会造成堆栈下溢出（stack underflow）。

堆和栈是两个不同的概念。

堆（heap）上分配的内存，系统不释放，而且是动态分配的。栈（stack）上分配的内存系统会自动释放，它是静态分配的。运行时栈叫堆栈。栈的分配是从内存的高地址向低地址分配的，而堆则相反。由malloc或new分配的内存都是从heap上分配的内存，从heap上分配的内存必须有程序员自己释放，用free来释放，否则这块内存会一直被占用而得不到释放，就出现了“内存泄露（Memory

Leak）”。这样会造成系统的可分配内存的越来越少，导致系统崩溃。

堆栈是一种执行“后进先出”算法的数据结构。

设想有一个直径不大、一端开口一端封闭的竹筒。有若干个写有编号的小球，小球的直径比竹筒的直径略小。现在把不同编号的小球放到竹筒里面，可以发现一种规律：先放进去的小球只能后拿出来，反之，后放进去的小球能够先拿出来。所以“先进后出”就是这种结构的特点。

堆栈就是这样一种数据结构。它是在内存中开辟一个存储区域，数据一个一个顺序地存入（也就是“压入——push”）这个区域之中。有一个地址指针总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元，存放这个地址指针的寄存器就叫做堆栈指示器。开始放入数据的单元叫做“栈底”。数据一个一个地存入，这个过程叫做“压栈”。在压栈的过程中，每有一个数据压入堆栈，就放在和前一个单元相连的后面一个单元中，堆栈指示器中的地址自动加1。读取这些数据时，按照堆栈指示器中的地址读取数据，堆栈指示器中的地址数自动减

1。这个过程叫做“d出pop”。如此就实现了后进先出的原则。

而堆栈寄存器就是存放堆栈的寄存器。

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