什么是堆栈堆栈对比分析

2017-02-27

什么是堆栈

堆栈是一个在计算机科学中经常使用的抽象数据类型。堆栈中的物体具有一个特性：最后一个放入堆栈中的物体总是被最先拿出来，这个特性通常称为后进先出(LIFO)队列。堆栈中定义了一些操作。两个最重要的是PUSH和POP。 PUSH操作在堆栈的顶部加入一个元素。POP操作相反，在堆栈顶部移去一个元素，并将堆栈的大小减一。

在计算机领域，堆栈是一个不容忽视的概念，堆栈是两种数据结构。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。在单片机应用中，堆栈是个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。要点：堆，队列优先,先进先出(FIFO—first in first out)。栈，先进后出(FILO—First-In/Last-Out)。

堆栈对比分析

堆栈空间分配

栈(操作系统)：由操作系统自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

堆(操作系统)：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收，分配方式倒是类似于链表。

堆栈缓存方式

栈使用的是一级缓存，他们通常都是被调用时处于存储空间中，调用完毕立即释放。

堆则是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。

堆栈数据结构区别

堆(数据结构)：堆可以被看成是一棵树，如：堆排序。

栈(数据结构)：一种先进后出的数据结构。

例如：顺序栈AStack的类定义

template < class T >

class AStack {

private:

int size ; // 数组的规模

T * stackArray ; // 存放堆栈元素的数组

int top ; // 栈顶所在数组元素的下标

public:

AStack ( int MaxStackSize ) // 构造函数

{ size = MaxStackSize ; stackArray = new T [MaxStackSize] ; top = -1 ; }

~AStack ( ) { delete [ ] stackArray ; } // 析构函数

bool Push ( const T& item ) ; // 向栈顶压入一个元素

bool Pop ( T & item ) ; // 从栈顶弹出一个元素

bool Peek ( T & item ) const ; // 存取栈顶元素

int IsEmpty ( void ) const { return top = = -1 ; }

// 检测栈是否为空

int IsFull ( void ) const { return top   size-1 ; }

// 检测栈是否为满

void clear ( void ) { top-1 ; } // 清空栈

} ;

堆栈申请方式

stack:

由系统自动分配。例如，声明在函数中一个局部变量int b; 系统自动在栈中为b开辟空间

heap:

需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数

如p1 = (char *)malloc(10);

在C++中用new运算符

如p2 = new char[10];//(char *)malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

堆栈申请响应

栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

堆栈申请限制

栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS下，栈的大小是2M(也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数)，如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

什么是堆栈堆栈对比分析

相关话题