Question

c++的“栈”是什么啊？

这东西看不见摸不着，我觉得很难理解。google这么久回答都差不多，那我说说我的理解，通过高手们的指正，可能好理解些。

我想，每台机器有它的机器代码，用C/C++写的程序，要用这个机器上可用的编译器将其编译成该机器能读能运行的代码。编译器生成的二进制文件保存着文
本，数据还有其他信息，包括运行时所需要的内存。C++程序运行时向系统要一些内存由它自己管理使用，然后它在这些内存中构建起了所谓的“栈”，在内存中
建立了一个后进先出的模型，但我不知道具体硬件的实现技术，先忽略。并且这个栈大小固定，在运行准备阶段一次建好，而所谓的“堆”有一定的扩展空间，可以
动态扩充，并且没有后进先出的机制。
这就是我目前的理解，但我到现在都不知到编译器在编译时到底还做了些什么。比如说类似于“编译时做
XX”，（编译时分配内存、确定，即RTTI之类的）。我就想不通了，它编译它的，程序没编译出来运都没运行，分配个什么内存啊！难道一个运行时大致要消
耗200MB RAM 的程序在编译时也要消耗200MB么？

求高手指教，感激不尽。

Answer 1

一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照后进先出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据（最后一个数据被第一个读出来）。栈具有记忆作用，对栈的插入与删除操作中，不需要改变栈底指针。

栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top)，另一端为栈底(bottom)；栈底固定，而栈顶浮动；栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈（PUSH），删除则称为退栈（POP）。栈也称为后进先出表。

栈可以用来在函数调用的时候存储断点，做递归时要用到栈！

以上定义是在经典计算机科学中的解释。

在计算机系统中，栈则是一个具有以上属性的动态内存区域。程序可以将数据压入栈中，也可以将数据从栈顶弹出。在i386机器中，栈顶由称为esp的寄存器进行定位。压栈的操作使得栈顶的地址减小，弹出的操作使得栈顶的地址增大。

栈在程序的运行中有着举足轻重的作用。最重要的是栈保存了一个函数调用时所需要的维护信息，这常常称之为堆栈帧或者活动记录。堆栈帧一般包含如下几方面的信息：

1． 函数的返回地址和参数

2． 临时变量：包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量。

Answer 2

肯思考就好，但是你的理解明显有误区。
栈的表层意思很多人都会说但是具体实现的细节要很深，我说说我的理解吧。
首先栈的实现不是物理实现，没有电脑设计会专门设计一个栈，电脑只需要提供什么呢？内存。
从电脑设计者来说他们给电脑一个内存，这个你应该知道，2GB 4GB 或者8GB 每个内存有一个地址。
然后要知道如果你没有接触硬件，你平时接触的地址都是物理地址，比如你有一个指针，指向地址0x12345，不要以为就是对应内存中的这个地址，实际上这个地址只是虚拟地址，至于这个地址究竟实际对应哪里呢，那就是操作系统的事了，操作系统的内存管理单元负责内存映射，比如操作系统知道实际内存 0x23456空闲，就把你的0x12345对应成0x23456这叫做内存的映射。
然后你要知道，操作系统为了软件的 内存不冲突对每个运行的进程一个独立的4GB内存，不管你实际内存是2GB 8GB 这就是抽象和物理的脱离。每个软件只需要知道我可以用1-4GB的内存地址，至于在物理上对应什么就是操作系统的事了，操作系统保证不会独立，这个实现是很简单的。
理解了上面那些就可以说栈了。栈就是一段内存，但是他的实现不是你理解的那样，我这么说你看能听懂不，到了汇编代码这一层，已经不是你理解的那种逻辑了，也许在你想来只是一步但是汇编代码要好多指令，电脑里有这么几个寄存器（你知道是什么吧） esp 表示栈顶的地址 ebp 表示栈底的地址。两条指令 push 表示入栈 也就是esp的值-4 pop 表示出栈esp+4 每一个函数有自己的栈，比如开始的main是一个栈，然后里面调用了一个function1函数又是一个栈，但是这些栈并不是分散的，他们实际是一段连续的地址，只需要在每个程序的栈起始位置记录下来就把它们区分开了。当这个函数结束了他的栈正好被用完，然后就会使调用者的栈（栈的算法可以实现这一点）。
但是栈的地址到底是什么呢，其实栈只需要一个起始地址，然后当需要的时候地址值逐渐减小，需要多少有多少，如果你需要的太多那就会出现栈被耗尽的错误。
那么栈究竟是被谁创建的呢，这个你要知道PE文件你要知道加载器，双击一个.exe文件你会发现他被运行了，为什么呢？首先要操作系统为他分配4GB的内存以及一些其他的初始化，在这个过程中栈被建立了。这些都是加载器做的。
至于什么是加载器呢，这个我真不知道，我没有见过一个程序的名字叫什么load.exe，所以加载器应该是通过动态链接实现的，并没有具体的程序。
最后给你个意见，没有必要一下子走这么深，如果没有基础，你看这些也觉得一头雾水，最好是从头看起，看看操作系统的工作原理。
PS我说的是windows下的。

追问

大致明白了，C/C++都学了，Linux系统学了部分,linux用的就是虚拟内存，那么编译器在编译阶段做了写什么呢？如果只是所谓编译原理里面的您可以不用费力的说了，我才上完第一学期，很多都自学，这个以后会学。还有，我认为“加载器”其实就是相当于Linux Kernel 把一段程序代码载入内存，是有系统某个部分实现的。最后，也就是“栈”除了规定了一段地址外就没有什么物理模型了？还有pop和push是汇编指令还是windows的系统调用呢？

追答

第一个问题，比如你int a 然后使用了a这个变量，其实在二进制代码里不会有a b c 这种变量名称，有的只是地址，编译器就是做了这些转化，但是并不是变成了二进制代码，他会把一些用到的函数，变量以一个他知道的形式记下来，然后链接的时候才会知道具体函数代码是什么，最后才成为二进制代码，
pop push 是一个汇编指令，不过是pop push 这个名称是软件逻辑上给的，比如源代码编程了汇编代码然后汇编代码变成了二进制代码，汇编代码里有 pop 那么这个pop 一定被翻译成一定的二进制代码，比如 pop 对应 0x12 push 对应0x23 最终这个值肯定是不会变的。

Answer 3

栈的存储。
有19个元素，就是用bottom
--top
=19
;
因为bottom指向栈底元素，top指向栈顶元素，相当于一个在头，一个在尾，而他们中间的数，就是这个栈的存储元素了。

Answer 4

堆栈是一种执行“后进先出”算法的数据结构。
设想有一个直径不大、一端开口一端封闭的竹筒。有若干个写有编号的小球，小球的直径比竹筒的直径略小。现在把不同编号的小球放到竹筒里面，可以发现一种规律：先放进去的小球只能后拿出来，反之，后放进去的小球能够先拿出来。所以“先进后出”就是这种结构的特点。
堆栈就是这样一种数据结构。它是在内存中开辟一个存储区域，数据一个一个顺序地存入（也就是“压入——push”）这个区域之中。有一个地址指针总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元，存放这个地址指针的寄存器就叫做堆栈指示器。开始放入数据的单元叫做“栈底”。数据一个一个地存入，这个过程叫做“压栈”。在压栈的过程中，每有一个数据压入堆栈，就放在和前一个单元相连的后面一个单元中，堆栈指示器中的地址自动加1。读取这些数据时，按照堆栈指示器中的地址读取数据，堆栈指示器中的地址数自动减
1。这个过程叫做“弹出pop”。如此就实现了后进先出的原则。
堆栈是计算机中最常用的一种数据结构，比如函数的调用在计算机中是用堆栈实现的。
堆栈可以用数组存储，也可以用以后会介绍的链表存储。
下面是一个堆栈的结构体定义，包括一个栈顶指针，一个数据项数组。栈顶指针最开始指向-1,然后存入数据时，栈顶指针加1，取出数据后，栈顶指针减1。
#define
MAX_SIZE
100
typedef
int
DATA_TYPE;
struct
stack
{
DATA_TYPE
data[MAX_SIZE];
int
top;
};
在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
栈，就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。
堆，就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。
自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。
全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。
常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改，而且方法很多.

Answer 5

定义：栈是限定仅在表头进行插入和删除操作的线性表。要搞清楚这个概念，首先要明白”栈“原来的意思，如此才能把握本质。"栈“者,存储货物或供旅客住宿的地方,可引申为仓库、中转站，所以引入到计算机领域里，就是指数据暂时存储的地方，所以才有进栈、出栈的说法。
栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。