关于堆栈和指针(指针例子解释很好)

关于堆栈和指针

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;

};

堆栈是系统使用是临时存储区域。它是后进先出的数据结构。

C++主要将堆栈用于函数调用。当函数调用时，各种数据被推入堆栈顶部；函数终止后的返回地址、传递给函数的参数、函数返回的结果以及函数中声明的局部变量等等。因此当函数A调用函数B调用函数C，堆栈是增长了，但调用完成后，堆栈又缩小了。

堆是一种长期的存储区域。程序用C++的new操作符分配堆。对new的调用分配所需的内存并返回指向内存的指针。与堆栈不同，你必须通过调用new明确的分配堆内存。你也必须通过调用C++的delete 操作符明确的释放内存，堆不会自动释放内存。

如果C++中的一个类是定义在堆栈上的，就使用"."开访问它的成员。如果是定义在堆上的，就使用"->"指针来开访问。但在，"->"操作符也可以用在堆栈上的类。

什么是指针？

和其它变量一样，指针是基本的变量，所不同的是指针包含一个实际的数据，该数据代表一个可以找到实

际信息的内存地址。这是一个非常重要的概念。许多程序和思想依靠指针作为他们设计的基础。

开始

怎样定义一个指针呢？除了你需要在变量的名称前面加一个星号外，其它的和别的变量定义一样。举个例子，以下代码定义了两个指针变量，它们都指向一个整数。

int* pNumberOne;

int* pNumberTwo;

注意到两个变量名称前的前缀‟p‟了么？这是一个惯例，用来表示这个变量是个指针。

现在，让我们将这些指针实际的指向某些东西：

pNumberOne = &some_number;

pNumberTwo = &some_other_number;

…&‟符号应该读作”什么什么的地址”，它返回一个变量在内存中的地址，设置到左侧的变量中。因此，在这个例子中，pNumberOne设置和some_number的地址相同，因此pNumberOne现在指向some_number。

现在，如果我们想访问some_number的地址，可以使用pNumberOne。如果我们想通过pNumberOne 访问some_number的值，那么应该用*pNumberOne。这个星号表示解除指针的参照，应该读作“什么什么指向的内存区域”。

到现在我们学到了什么？举个例子

哟，有许多东西需要理解。我的建议是，如果你有哪个概念没有弄清楚的话，那么，不妨再看一遍。指针是个复杂的对象，可能需要花费一段时间来掌握它。

这儿有一个例子示范上面所将的概念。这是用C写的，没有C++扩展。

#include

void main()

{

// 申明变量

int nNumber;

int *pPointer;

//赋值

nNumber = 15;

pPointer = &nNumber;

// 输出nNumber的值

printf("nNumber is equal to : %d\n", nNumber);

// 通过pPointer修改nNumber的值

*pPointer = 25;

// 证明nNumber已经被改变了

// 再次打印nNumber的值

printf("nNumber is equal to : %d\n", nNumber);

}

通读一遍，并且编译样例代码，确信你理解了它为什么这样工作。如果你准备好了，那么继续。一个陷阱！

看看你能否发现下面这段程序的毛病：

#include

int *pPointer;

void SomeFunction();

{

int nNumber;

nNumber = 25;

//将pPointer指向nNumber

pPointer = &nNumber;

}

void main()

{

SomeFunction(); //用pPointer做些事情

// 为什么会失败？

printf("Value of *pPointer: %d\n", *pPointer);

}

这段程序先调用SomeFunction函数，该函数创建一个叫做nNumber的变量，并将pPointer指向它。那么，问题是，当函数退出时，nNumber被删除了，因为它是一个局部变量。当程序执行到局部变量定义的程序块以外时，局部变量总是被删除了。这就意味着，当SomeFunction函数返回到main函数时，局部变量将被删除，因此pPointer将指向原先nNumber的地址，但这个地址已经不再属于这段程序了。如果你不理解这些，那么重新阅读一遍关于局部变量和全局变量的作用范围是明智的选择。这个概念也是非常重要的。

那么，我们如何解决这个问题呢？答案是使用大家都知道的一个方法：动态分配。请明白C和C++的动态分配是不同的。既然现在大多数程序员都使用C++，那么下面这段代码就是常用的了。