堆栈(Stack)是计算机科学中一种重要的数据结构,它 遵循后进先出(Last In, First Out, LIFO)的原则来管理数据的添加与移除。堆栈通常用于保存程序运行时的状态信息、局部变量、函数参数等临时数据。
堆栈的主要特点包括:
后进先出(LIFO):
最后被添加到堆栈中的元素将是第一个被移除的元素。
只能在一端进行操作:
堆栈的插入和删除操作只能在称为栈顶的一端进行。
固定的一端:
堆栈的一端是固定的,称为栈底(bottom),另一端是浮动的,称为栈顶(top)。
用于函数调用:
在函数调用过程中,函数的参数会被压入栈中,调用结束后,函数的返回值也会被存放回栈中。
用于中断处理:
在单片机应用中,堆栈用于保存和恢复中断现场数据,保护断点和现场。
堆栈可以分为软件堆栈和硬件堆栈:
软件堆栈:在内存中开辟一个区域作为堆栈,称为软件堆栈。
硬件堆栈:用寄存器构成的堆栈,称为硬件堆栈。
堆栈在操作系统、编译器设计、算法分析以及程序控制流程中扮演着关键角色。它不仅是数据存储的简单工具,更是程序控制流程和函数调用管理的核心机制之一。