栈导论

 本篇文章主要起到引子的做用，而并不是去研究栈结构、或者说堆栈在操做系统内部的机制。
 学习好久的栈，经过汇编语言来学习栈、C数据结构去实现的栈，正由于感受栈太过于深秒，没法表述更好，因此只是一个导论，说说学习心得。
 栈的特色：后进先出（Last in first out），这就是栈的精髓，咱们知道在内存中其实都是线性存储，他能够是栈段，也能够是数据段，更能够是其他的内存空间。
 以8086CPU（16位）举列说明，只要是被ss:sp（基础段寄存器+偏移地址）所指向的地址，这就是栈内存，那么经过上面叙述咱们应该考虑，居然没有具体的告诉那是栈内存，那不是无限大？你能够这样理解,凡是电脑可以寻址到的内存空间（必须是段寄存器ss+偏移地址）就能够认为是栈内存，那么栈溢出，栈下线等问题就成了安全的重要话题。
 CPU是如何来进行入栈、出栈等操做呢? 首先栈底、栈顶两个概念。栈底也就是栈的底部，栈顶也就是栈的最高点，都说了内存中没有说哪个空间是栈的空间，何来的栈顶与栈底呢？其实就是咱们人为设置的，你们想象出来的，这一点与先进后出的思想大同小异，更是栈的思想，只要让这些数据遵循着这些规则，那么就是栈。初始化栈咱们通常认为都是把指针指向栈底，其实否则在内存中寄存器会指向栈底的下一个单元，为何？
 一、Push操做，内存中高地址在下，低地址在上面（竖线），首先入栈操做首先会sp（依靠偏移地址来寻址）减偏移地址，为何是减，由于压栈的元素是压栈到栈底，下面是高地址！
 二、Pop操做，原理相同，出栈操做，就是把里面的数据从上往外拿，后进先出嘛，因此空间是指针是来下面移动的（这个好像，那个纸画一画就出来了），sp就要+2，正好与压栈相反。
固然这些操做都要认为的去边界定义和代码中作一些处理机制。
注意：任意时刻，ss:sp都是指向栈顶（栈底只是咱们想象出的一个栈段，其实不存在）
 说了那么多关于内存中栈的知识，仍是叫汇编知识吧，说一说C语言中数据结构，过程语言也好高级语言也好，其实都必须遵照后进先出的思想，才能够叫作栈，C或者高级语言就能够进行越界的限制（内存申请及条件判断等）。

 栈能够干些什么？能够干不少事，每一个函数调用基本都会用到栈、当转移指令的时候，也都会把IP保存到栈中（call,ret等指令），逆波兰、二进制转换、加密、递归等等均可以用栈数据结构高效、便捷的去实现。
 栈的基本操做无非，初始化、压栈（Push）、出栈（Pop）、遍历栈、清空栈、销毁栈（与清空栈不是一个概念），清空栈就像欺骗内存，并不是数据都给从内存清理，相似于格式化磁盘这样，让操做系统感受这块内存没有数据，其实写入数据覆盖原来数据。
也能够分为静态栈、动态栈，怎么叫都行。用数组就是静态，用链表就是动态，不过注意： 必定都要遵循后进先出的原则，不然就算写的特别灵活，出栈直接越太低位取高位，那样就违背栈的意愿，就算不上栈了！
 下面是一段二进制转换代码（学习中的小练题颇有意思，分享给你们），基本栈操做就不分享了，你们代码大同小异，网上有更多前辈写的高质量代码值得你们参考

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define STACK_INIT_SIZE 20
#define STACKINCREMENT 0

typedef char ElemType;
typedef struct 
{
    ElemType *top;
    ElemType *bottom;
    int stackSize;
}sqStack;

void Init_stack(sqStack *s);
void Push_stack(sqStack *s, ElemType e);
void Pop(sqStack *s, ElemType *e);
int StackLength(sqStack s);

int main(void)
{
    ElemType c;
    sqStack s;
    int len, i, sum = 0;

    Init_stack(&s);

    printf("请输入二进制数，输入#符号表示结束!\n");
    scanf("%c", &c);
    while ( c != '#' )
    {
        Push_stack(&s, c);
        scanf("%c", &c);
    }

    getchar();

    len = StackLength(s);
    printf("栈的当前容量是: %d\n",len);

    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        Pop(&s, &c);
        sum = sum + (c-48) * pow(2, i);
    }

    printf("二进制转换10进制以后数值: %d\n",sum);

    return 0;
}

void Init_stack(sqStack *s)
{
    s->bottom = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));
    if( !s->bottom )
    {
        exit(-1);
    }

    s->top = s->bottom;
    s->stackSize = STACK_INIT_SIZE;         //最大容量
}

void Push_stack(sqStack *s, ElemType e)
{
    if( s->top - s->bottom >= s->stackSize )
    {
        s->bottom = (ElemType *)realloc(s->bottom, (s->stackSize + STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));
        if( !s->bottom )
        {
            exit(-1);
        }
    }

    *(s->top) = e;
    s->top++;
}

void Pop(sqStack *s, ElemType *e)
{
    if( s->top == s->bottom )
    {
        return;
    }

    *e = *--(s->top);
}

int StackLength(sqStack s)
{
    return (s.top - s.bottom);

}

思想才是王道，语言是用来实现思想的价值，一体一用。