棧導論

 本篇文章主要起到引子的做用，而並不是去研究棧結構、或者說堆棧在操做系統內部的機制。
 學習好久的棧，經過彙編語言來學習棧、C數據結構去實現的棧，正由於感受棧太過於深秒，沒法表述更好，因此只是一個導論，說說學習心得。
 棧的特色：後進先出（Last in first out），這就是棧的精髓，咱們知道在內存中其實都是線性存儲，他能夠是棧段，也能夠是數據段，更能夠是其他的內存空間。
 以8086CPU（16位）舉列說明，只要是被ss:sp（基礎段寄存器+偏移地址）所指向的地址，這就是棧內存，那麼經過上面敘述咱們應該考慮，居然沒有具體的告訴那是棧內存，那不是無限大？你能夠這樣理解,凡是電腦可以尋址到的內存空間（必須是段寄存器ss+偏移地址）就能夠認爲是棧內存，那麼棧溢出，棧下線等問題就成了安全的重要話題。
 CPU是如何來進行入棧、出棧等操做呢? 首先棧底、棧頂兩個概念。棧底也就是棧的底部，棧頂也就是棧的最高點，都說了內存中沒有說哪個空間是棧的空間，何來的棧頂與棧底呢？其實就是咱們人爲設置的，你們想象出來的，這一點與先進後出的思想大同小異，更是棧的思想，只要讓這些數據遵循着這些規則，那麼就是棧。初始化棧咱們通常認爲都是把指針指向棧底，其實否則在內存中寄存器會指向棧底的下一個單元，爲何？
 一、Push操做，內存中高地址在下，低地址在上面（豎線），首先入棧操做首先會sp（依靠偏移地址來尋址）減偏移地址，爲何是減，由於壓棧的元素是壓棧到棧底，下面是高地址！
 二、Pop操做，原理相同，出棧操做，就是把裏面的數據從上往外拿，後進先出嘛，因此空間是指針是來下面移動的（這個好像，那個紙畫一畫就出來了），sp就要+2，正好與壓棧相反。
固然這些操做都要認爲的去邊界定義和代碼中作一些處理機制。
注意：任意時刻，ss:sp都是指向棧頂（棧底只是咱們想象出的一個棧段，其實不存在）
 說了那麼多關於內存中棧的知識，仍是叫彙編知識吧，說一說C語言中數據結構，過程語言也好高級語言也好，其實都必須遵照後進先出的思想，才能夠叫作棧，C或者高級語言就能夠進行越界的限制（內存申請及條件判斷等）。

 棧能夠幹些什麼？能夠幹不少事，每一個函數調用基本都會用到棧、當轉移指令的時候，也都會把IP保存到棧中（call,ret等指令），逆波蘭、二進制轉換、加密、遞歸等等均可以用棧數據結構高效、便捷的去實現。
 棧的基本操做無非，初始化、壓棧（Push）、出棧（Pop）、遍歷棧、清空棧、銷燬棧（與清空棧不是一個概念），清空棧就像欺騙內存，並不是數據都給從內存清理，相似於格式化磁盤這樣，讓操做系統感受這塊內存沒有數據，其實寫入數據覆蓋原來數據。
也能夠分爲靜態棧、動態棧，怎麼叫都行。用數組就是靜態，用鏈表就是動態，不過注意： 必定都要遵循後進先出的原則，不然就算寫的特別靈活，出棧直接越太低位取高位，那樣就違背棧的意願，就算不上棧了！
 下面是一段二進制轉換代碼（學習中的小練題頗有意思，分享給你們），基本棧操做就不分享了，你們代碼大同小異，網上有更多前輩寫的高質量代碼值得你們參考

#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("請輸入二進制數，輸入#符號表示結束!\n");
    scanf("%c", &c);
    while ( c != '#' )
    {
        Push_stack(&s, c);
        scanf("%c", &c);
    }

    getchar();

    len = StackLength(s);
    printf("棧的當前容量是: %d\n",len);

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

    printf("二進制轉換10進制以後數值: %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);

}

思想纔是王道，語言是用來實現思想的價值，一體一用。