[课程相关]附加题——stack的理解

一、stack的三种解释

stack有三种解释，我个人理解如下。

 

1、用户自定义的stack

用户自定义的stack就是一般意义上的后进先出队列，从名字上就能理解了，stack由下向上增长，有一个顶指针，一般来说有push，pop，top和isempty方法，具体的后面代码会展示。

 

2、程序的call stack

这个是程序运行时候的机制，我个人理解就是程序遇到一个call的时候，因为要跳转，所以需要把当前状态压栈。如果学过汇编的话可能好理解一点，简单说就是因为寄存器数量有限，所以每次只能保存当前的状态，那么跳转时候就需要把当前状态存起来然后切换到跳转后function的状态，然后等function return的时候再恢复到call之前的状态。这种形式也叫stack，因为如果有多重call的话，会有一个类似后进先出的队列来保存所有层的状态，然后return的时候一层一层恢复。

 

3、程序的数据区

程序有两个数据区，stack和heap。stack里面存放的是可以确定大小的数据，比如int，char。heap存放的是不能确定大小的数据，比如一个对象。每个线程有独立stack，但是一个进程只有一个heap。

 

二、代码演示

看代码：

/* * File: main.cpp * Author: ubuntu * * Created on 2013年12月10日, 下午4:00 */ #include <cstdlib> #include <iostream>



using namespace std; class Test1{ private: string stack[1000]; int head; public: Test1(){ head = 0; } void push(string input){ stack[head] = input; head++; } string pop(){ if (head >= 0){ head--; return stack[head]; } } string top(){ if (head > 0){ return stack[head-1]; } } bool isempty(){ if (head > 0){ return true; } else{ return false; } } }; class Student{ private: int age; string name; public: Student(int Age, string Name) { age = Age; setName(Name); cout<<"I will be finished second! "<<endl; } void setName(string Name) { cout<<"I will be finished first!"<<endl; name = Name; } }; /* * */

int main(int argc, char** argv) { Test1 stack; cout<<stack.isempty()<<endl; stack.push("123"); stack.push("asd"); cout<<stack.top()<<endl; cout<<stack.pop()<<endl; cout<<stack.top()<<endl; cout<<stack.isempty()<<endl; Student s = Student(23,"Jonh"); cout<<"I will be finished third!"<<endl; int a = 2; int b = 3; string *c = new string("test"); cout<<&a<<endl; cout<<&b<<endl; cout<<&c<<endl; cout<<c<<endl; return 0; }

我是用c++来写的。

输出如下：

0 asd asd 123

1 I will be finished first! I will be finished second! I will be finished third!

0xbfb81d90

0xbfb81d94

0xbfb81d98

0x8d10050

 

Test1对应stack的第一种解释，可以看到实现了push，pop，top和isempty这四个方法，main当中也有演示。

Student对应stack的第二种解释，可以通过输出看到确实是最后的一个call最先完成。

a，b，c对应stack的第三种解释，通过输出可以看到，a、b、c三个指针的地址是相邻的，但是c当中存储的string的地址却相差很远。可以看出确实有stack和heap之分。

 

三、总结

要说stack其实也不是第一次听说了，不过系统的来学习stack确实是第一次，比如线程进程的stack和heap的问题之前就不太清楚。

学习总会有收获，只是多少的问题。