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棧的存儲操作原理

發布時間: 2022-07-13 13:22:31

Ⅰ 棧的存儲結構

棧同順序表和鏈表一樣,棧也是用來存儲邏輯關系為 "一對一" 數據的線性存儲結構。

棧的具體實現
棧是一種 "特殊" 的線性存儲結構,因此棧的具體實現有以下兩種方式:
順序棧:採用順序存儲結構可以模擬棧存儲數據的特點,從而實現棧存儲結構;
鏈棧:採用鏈式存儲結構實現棧結構;

棧存儲結構與之前所學的線性存儲結構有所差異,這緣於棧對數據 "存" 和 "取" 的過程有特殊的要求:
棧只能從表的一端存取數據,另一端是封閉的;
在棧中,無論是存數據還是取數據,都必須遵循"先進後出"的原則,即最先進棧的元素最後出棧。

通常,棧的開口端被稱為棧頂;相應地,封口端被稱為棧底。因此,棧頂元素指的就是距離棧頂最近的元素。

Ⅱ 棧的順序存儲是什麼

由於棧是運算受限的線性表,因此線性表的存儲結構對棧也適用,而線性表有順序存儲和鏈式存儲兩種,所以棧也有順序存儲和鏈式存儲兩種。

1.棧的順序存儲棧的順序存儲是利用一組地址連續的存儲單元依次存放從棧底到棧頂的數據元素,並附設指針top指示棧頂。

2.棧的順序存儲類型定義1)用內存動態分配方式定義棧的順序存儲(1)棧的順序存儲表示。

順序棧本質上是順序表的簡化,由於棧底位置是固定不變的,所以可以將棧底位置設置在存儲空間的基地址上,棧頂位置是隨著進棧和退棧操作而變化的,故用top來指示當前棧頂元素的下一個位置,通常稱top為棧頂指針。

Ⅲ 堆棧的功能,操作過程和特點

堆棧其實是數據結果中的兩個概念 ,是存放數據的方式,堆:順序隨意;棧:後進先出(Last-In/First-Out)。要說用處,那就是在寫代碼的時候,有時數據存取肯定是要有規定的順序的,這個是你自己規定的,然後按照你所寫程序的用處的特點來用堆還是棧還是隊列之類的順序 追問: 程序設計時,為什麼要對堆棧指針SP重新賦值? 回答: 這不是初始化嘛
堆棧是個特殊的存儲區,主要功能是暫時存放數據和地址,通常用來保護斷點和現場。它的特點是按照先進後出的原則存取數據,這里的進與出是指進棧與出棧操作。
80C51片內RAM的部分單元可以用做堆棧。有一個8位的堆棧指針寄存器SP,專用於指出當前堆棧頂部是片內RAM的哪一個單元。80C51單片機系統復位後SP的初值為07H,也就是將從內部RAM的08H單元開始堆放信息。
但是,80C51系列的棧區不是固定的,只要通過軟體改變SP寄存器的值便可更動棧區。為了避開工作寄存器區和位定址區,SP的初值可置為2FH或更大的地址值。如果CPU在操作中要使用兩組工作寄存器,如果不使用位變數,SP的初值至少應為0FH或更大的值;如果使用位變數,SP的初值至少應為2FH或更大的值;KeilC51編譯器會自動計算SP的初始設定值,無需編程者關心。

Ⅳ 請問存儲器中的棧怎麼理解

棧使用後進先出的數據存取方式,
就像槍的彈夾,你第一個放進去的子彈是最後打出來的。因為棧(彈夾)只有唯一一個出入途徑,而放進去的數據(子彈)是按你放入的順序排列的,越早入棧(放入彈夾)的數據越被壓到下邊去,所以棧頂的數據(待上膛的子彈)一定你最後入棧的數據,棧底的數據(最後一顆子彈)肯定是你最先放進去的,中間其他數據依次類推。由於棧的這個後進先出的特點,可以用於將字元串翻轉,或是存儲其他需要倒序使用的數據(如,進行函數調用時的壓棧操作、用棧處理其他遞歸問題)。
實現形式可能有順序棧、鏈棧,這些書上都有就不贅述了。
綜上,存儲器中的棧就是有唯一出入口、內部數據有序的存儲容器,最重要的是有著後進先出的存取特性。

Ⅳ 堆棧的工作原理是什麼

堆棧的工作原理是什麼?

堆棧是一種抽象數據結構,其操作機理是後進先出。當你把新條目推進堆棧時,已經在堆棧內的任何條目都會壓到堆棧的深處。同樣的,把一個條目從堆棧移出則會讓堆棧內的其他條目都向堆棧的頂部移動。只有堆棧最頂端的條目能從堆棧中取出,條目離開堆棧的順序和它們被推進堆棧的順序一樣。你不妨回想下自動售貨機的裝貨和取貨過程就明白了。

Ⅵ 堆和棧原理

在計算機領域,堆棧是一個不容忽視的概念,但是很多人甚至是計算機專業的人也沒有明確堆棧其實是兩種數據結構。 堆棧都是一種數據項按序排列的數據結構,只能在一端(稱為棧頂(top))對數據項進行插入和刪除。 要點: 堆:順序隨意 棧:後進先出(Last-In/First-Out) 編輯本段堆和棧的區別 一、預備知識—程序的內存分配 一個由c/C++編譯的程序佔用的內存分為以下幾個部分 1、棧區(stack)— 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數的參數值,局部變數的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。 2、堆區(heap) — 一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似於鏈表。 3、全局區(靜態區)(static)—,全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的,初始化的全局變數和靜態變數在一塊區域, 未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。 - 程序結束後由系統釋放。 4、文字常量區 —常量字元串就是放在這里的。 程序結束後由系統釋放 。 5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。 二、例子程序 這是一個前輩寫的,非常詳細 //main.cpp int a = 0; 全局初始化區 char *p1; 全局未初始化區 main() { int b; 棧 char s[] = "abc"; 棧 char *p2; 棧 char *p3 = "123456"; 123456\0在常量區,p3在棧上。 static int c =0; 全局(靜態)初始化區 p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20); } 分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。 strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量區,編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。 編輯本段堆和棧的理論知識 1.申請方式 stack: 由系統自動分配。 例如,聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開辟空間 heap: 需要程序員自己申請,並指明大小,在c中malloc函數 如p1 = (char *)malloc(10); 在C++中用new運算符 如p2 = new char[20];//(char *)malloc(10); 但是注意p1、p2本身是在棧中的。 2.申請後系統的響應 棧:只要棧的剩餘空間大於所申請空間,系統將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。 堆:首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統收到程序的申請時,會遍歷該鏈表,尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序,另外,對於大多數系統,會在這塊內存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小,系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。 3.申請大小的限制 棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構,是一塊連續的內存的區域。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的,在 WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是一個編譯時就確定的常數),如果申請的空間超過棧的剩餘空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。 堆:堆是向高地址擴展的數據結構,是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。 4.申請效率的比較 棧由系統自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。 堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便. 另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧,而是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活 5.堆和棧中的存儲內容 棧: 在函數調用時,第一個進棧的是主函數中函數調用後的下一條指令(函數調用語句的下一條可執行語句)的地址,然後是函數的各個參數,在大多數的C編譯器中,參數是由右往左入棧的,然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。 當本次函數調用結束後,局部變數先出棧,然後是參數,最後棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數中的下一條指令,程序由該點繼續運行。 堆:一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。 6.存取效率的比較 char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa"; char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb"; aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的; 而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的; 但是,在以後的存取中,在棧上的數組比指針所指向的字元串(例如堆)快。 比如: #include void main() { char a = 1; char c[] = "1234567890"; char *p ="1234567890"; a = c[1]; a = p[1]; return; } 對應的匯編代碼 10: a = c[1]; 00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh] 0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl 11: a = p[1]; 0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h] 00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1] 00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al 第一種在讀取時直接就把字元串中的元素讀到寄存器cl中,而第二種則要先把指針值讀到edx中,在根據edx讀取字元,顯然慢了。 7.小結: 堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出: 使用棧就象我們去飯館里吃飯,只管點菜(發出申請)、付錢、和吃(使用),吃飽了就走,不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷,但是自由度小。 使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚,比較麻煩,但是比較符合自己的口味,而且自由度大。 編輯本段堆和棧的區別主要分: 操作系統方面的堆和棧,如上面說的那些,不多說了。 還有就是數據結構方面的堆和棧,這些都是不同的概念。這里的堆實際上指的就是(滿足堆性質的)優先隊列的一種數據結構,第1個元素有最高的優先權;棧實際上就是滿足先進後出的性質的數學或數據結構。 雖然堆棧,堆棧的說法是連起來叫,但是他們還是有很大區別的,連著叫只是由於歷史的原因。

Ⅶ 棧的操作原則是什麼

堆棧使用兩種基本操作:推入(壓棧,push)和彈出(彈棧,pop):

1、推入:將資料放入堆棧頂端,堆棧頂端移到新放入的資料。

2、彈出:將堆棧頂端資料移除,堆棧頂端移到移除後的下一筆資料。

特點

堆棧的基本特點:

1、先入後出,後入先出。

2、除頭尾節點之外,每個元素有一個前驅,一個後繼。

軟體堆棧

堆棧可以用數組和鏈表兩種方式實現,一般為一個堆棧預先分配一個大小固定且較合適的空間並非難事,所以較流行的做法是Stack結構下含一個數組。如果空間實在緊張,也可用鏈表實現,且去掉表頭。

這里的常式是以C語言實現的。

(7)棧的存儲操作原理擴展閱讀:

基本演算法

一、進棧(PUSH)演算法

1、若TOP≥n時,則給出溢出信息,作出錯處理(進棧前首先檢查棧是否已滿,滿則溢出;不滿則作2);

2、置TOP=TOP+1(棧指針加1,指向進棧地址);

3、S(TOP)=X,結束(X為新進棧的元素);

二、退棧(POP)演算法

1、若TOP≤0,則給出下溢信息,作出錯處理(退棧前先檢查是否已為空棧, 空則下溢;不空則作2);

2、X=S(TOP),(退棧後的元素賦給X):

3、TOP=TOP-1,結束(棧指針減1,指向棧頂)。

Ⅷ 棧在實現函數調用中的原理是什麼啊

這個問題可能要咨詢廈大老師了。。。
棧是一種先進後出的數據結構,棧有一個存儲區、一個棧頂指針。棧頂指針指向堆棧中第一個可用的數據項(被稱為棧頂)。用戶可以在棧頂上方向棧中加入數據,這個操作被稱為壓棧(Push),壓棧以後,棧頂自動變成新加入數據項的位置,棧頂指針也隨之修改。用戶也可以從堆棧中取走棧頂,稱為彈出棧(pop),彈出棧後,棧頂下的一個元素變成棧頂,棧頂指針隨之修改。
函數調用時,調用者依次把參數壓棧,然後調用函數,函數被調用以後,在堆棧中取得數據,並進行計算。函數計算結束以後,或者調用者、或者函數本身修改堆棧,使堆棧恢復原裝。