栈—数据结构
一、系统栈
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系统栈（System Stack）：
- 用途：系统栈通常指的是调用栈（Call Stack），它用于存储程序执行期间的函数调用信息。每当一个函数被调用时，系统栈会记录这个调用的状态，包括返回地址、局部变量、参数、函数之间的调用关系等。
- 行为：系统栈是自动管理的，程序员通常不需要直接操作它。当函数执行完毕，系统栈会自动清理并返回到上一个函数调用的状态。
- 作用域：系统栈通常与程序的执行流程紧密相关，它帮助维护程序的执行上下文。
注意
- 保护现场的地址，是执行指令的下一条指令的地址
- 先进后处，后进先出，FILO
- 系统栈区是操作系统自己进行保护
二、数据结构中的栈
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数据栈（Data Stack）：
- 用途：数据栈通常指的是用户定义的栈，用于存储数据元素。数据栈可以用于各种算法和数据结构的实现，如表达式求值、括号匹配、函数调用的参数传递等。
- 行为：数据栈由程序员显式管理，需要程序员编写代码来执行
push（入栈）和pop（出栈）操作。 - 作用域：数据栈的作用域通常由程序员定义，它可以是全局的，也可以是局部的，取决于程序的设计。
- 数据结构栈：先进后出、后进先出
- 结构：只允许从一端进行数据的插入和删除的线性的存储结构
- 含有：栈顶（输入插入和删除的地方）和栈底
- 栈分为数据栈和链式栈
三、数据栈
3.1、满栈
1、入栈：先挪栈顶指针，再放入数据
2、出栈：先移出数据，再移动指针。
3.2、空栈
1、入栈：先放入输入，再移动栈顶指针
2、出栈：先移动栈顶指针，再数据弹出
3.3、增栈、减栈
栈的增长方向
入栈的方向
1、栈顶由内存高地址向低地址
2、栈顶从低地址向高地址
1、满增栈
入栈的方向是是增栈的方式，放入数据的是满栈的方式。
2、满减栈
入栈的方向是是减栈的方式，放入数据的是满栈的方式。
3、空增栈
入栈的方向是是增栈的方式，放入数据的是空栈的方式。
4、空减栈
入栈的方向是是减栈的方式，放入数据的是空栈的方式。
四、链式栈
4.1、操作
链式栈：
1、创建栈
Stack_t *create_stack()
{Stack_t *stack = malloc(sizeof(Stack_t));if(NULL == stack){perror("fail stack");return NULL;}stack->ptop = NULL;stack->clen = 0;return stack;
}2、入栈
int push_stack(Stack_t *stack,Datatype data)
{SNode_t *node = malloc(sizeof(SNode_t));if(node == NULL){perror("fail error");return -1;}node->data = data;node->pnext = NULL;node->pnext = stack->ptop;stack->ptop = node;stack->clen++;return 0;
}3、出栈（看一下，出去的元素，所以和6一样）
int pop_stack(Stack_t *stack,Datatype *data)
{if(stack->ptop == NULL){return -1;}SNode_t *node = stack->ptop;*data = stack->ptop->data;stack->ptop = node->pnext;free(node);stack->clen--;
}
4、清空栈（把所有结点都删除）
void clear_stack(Stack_t *stack)
{if(stack->ptop == NULL){return;}SNode_t *node = stack->ptop;while(stack->ptop != NULL){SNode_t *node = stack->ptop;stack->ptop = node->pnext; free(node);stack->clen--;}
}5、判空（判断该栈）
int is_empty_stack(Stack_t *stack)
{if(stack->ptop == NULL){return 1;}else{return 0;}
}6、获取栈顶元素（获取栈顶元素，在外面开一个空间，将该空间的地址传过去，进行获取元素，以便于区分元素还是返回值）
int get_stack_top(Stack_t *stack,Datatype *data)
{if(stack->ptop == NULL){return -1;}*data = stack->ptop->data;return 0;
}7、销毁栈
void destory_stack(Stack_t *stack)
{clear_stack(stack);free(stack);
}五、系统栈和数据结构中的区别
- 控制方式：系统栈由操作系统或运行时环境自动管理，而数据栈由程序员控制。
- 用途：系统栈主要用于跟踪函数调用和维护执行上下文，数据栈用于数据的临时存储和操作。
- 可见性：系统栈对程序员通常是不可见的，而数据栈是程序员可以直接操作的。
- 生命周期：系统栈的生命周期与函数调用的生命周期相关，而数据栈的生命周期由程序员定义。
- 相同之处：都是先进后出的结构，只是管理用户不同。