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栈函数python 栈函数调用add3,4分布图
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python堆和栈的区别有哪些
堆（Heap）与栈（Stack）是开发人员必须面对的两个概念，在理解这两个概念时，需要放到具体的场景下，因为不同场景下，堆与栈代表不同的含义。一般情况下，有两层含义：
（1）程序内存布局场景下，堆与栈表示的是两种内存管理方式；
（2）数据结构场景下，堆与栈表示两种常用的数据结构。
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堆与栈实际上是操作系统对进程占用的内存空间的两种管理方式，主要有如下几种区别：
（1）管理方式不同。栈由操作系统自动分配释放，无需我们手动控制；堆的申请和释放工作由程序员控制，容易产生内存泄漏；
（2）空间大小不同。每个进程拥有的栈的大小要远远小于堆的大小。理论上，程序员可申请的堆大小为虚拟内存的大小，进程栈的大小 64bits 的 Windows 默认 1MB，64bits 的 Linux 默认 10MB；
（3）生长方向不同。堆的生长方向向上，内存地址由低到高；栈的生长方向向下，内存地址由高到低。
（4）分配方式不同。堆都是动态分配的，没有静态分配的堆。栈有2种分配方式：静态分配和动态分配。静态分配是由操作系统完成的，比如局部变量的分配。动态分配由alloca函数进行分配，但是栈的动态分配和堆是不同的，他的动态分配是由操作系统进行释放，无需我们手工实现。
（5）分配效率不同。栈由操作系统自动分配，会在硬件层级对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高。堆则是由C/C++提供的库函数或运算符来完成申请与管理，实现机制较为复杂，频繁的内存申请容易产生内存碎片。显然，堆的效率比栈要低得多。
（6）存放内容不同。栈存放的内容，函数返回地址、相关参数、局部变量和寄存器内容等。当主函数调用另外一个函数的时候，要对当前函数执行断点进行保存，需要使用栈来实现，首先入栈的是主函数下一条语句的地址，即扩展指针寄存器的内容（EIP），然后是当前栈帧的底部地址，即扩展基址指针寄存器内容（EBP），再然后是被调函数的实参等，一般情况下是按照从右向左的顺序入栈，之后是被调函数的局部变量，注意静态变量是存放在数据段或者BSS段，是不入栈的。出栈的顺序正好相反，最终栈顶指向主函数下一条语句的地址，主程序又从该地址开始执行。堆，一般情况堆顶使用一个字节的空间来存放堆的大小，而堆中具体存放内容是由程序员来填充的。
从以上可以看到，堆和栈相比，由于大量malloc()/free()或new/delete的使用，容易造成大量的内存碎片，并且可能引发用户态和核心态的切换，效率较低。栈相比于堆，在程序中应用较为广泛，最常见的是函数的调用过程由栈来实现，函数返回地址、EBP、实参和局部变量都采用栈的方式存放。虽然栈有众多的好处，但是由于和堆相比不是那么灵活，有时候分配大量的内存空间，主要还是用堆。
无论是堆还是栈，在内存使用时都要防止非法越界，越界导致的非法内存访问可能会摧毁程序的堆、栈数据，轻则导致程序运行处于不确定状态，获取不到预期结果，重则导致程序异常崩溃，这些都是我们编程时与内存打交道时应该注意的问题。
相关问答
Q1: python实现堆栈与队列的方法
python实现堆栈与队列的方法
本文实例讲述了python实现堆栈与队列的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下：
1、python实现堆栈，可先将Stack类写入文件stack.py，在其它程序文件中使用from stack import Stack，然后就可以使用堆栈了。
stack.py的程序:
代码如下:class Stack():
def __init__(self,size):
self.size=size;
self.stack=[];
self.top=-1;
def push(self,ele): #入栈之前检查栈是否已满
if self.isfull():
raise exception("out of range");
else:
self.stack.append(ele);
self.top=self.top+1;
def pop(self): # 出栈之前检查栈是否为空
if self.isempty():
raise exception("stack is empty");
else:
self.top=self.top-1;
return self.stack.pop();
def isfull(self):
return self.top+1==self.size;
def isempty(self):
return self.top==-1;
再写一个程序文件，stacktest.py,使用栈，内容如下:
代码如下:#!/usr/bin/python
from stack import Stack
s=Stack(20);
for i in range(3):
s.push(i);
s.pop()
print s.isempty();
2、python 实现队列:
复制代码代码如下:class Queue():
def __init__(self,size):
self.size=size;
self.front=-1;
self.rear=-1;
self.queue=[];
def enqueue(self,ele): #入队操作
if self.isfull():
raise exception("queue is full");
else:
self.queue.append(ele);
self.rear=self.rear+1;
def dequeue(self): #出队操作
if self.isempty():
raise exception("queue is empty");
else:
self.front=self.front+1;
return self.queue[self.front];
def isfull(self):
return self.rear-self.front+1==self.size;
def isempty(self):
return self.front==self.rear;
q=Queue(10);
for i in range(3):
q.enqueue(i);
print q.dequeue();
print q.isempty();
希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。
Q2: python 中建栈如何pop出不是最后一个元素
python中你可以使用list模拟栈数据结构，list自带pop函数，默认为获取最后一个元素，但是可以通过指定索引值pop(i)，获取指定位置的元素。
如果元素索引错误，抛出IndexError异常。
如果解决了您的问题请采纳！
如果未解决请继续追问
Q3: Python语言如何实现包含min函数的栈
仅供参考
# coding=utf8
'''
题目：定义栈栈函数python的数据结构栈函数python，请在该类型中实现一个能够得到栈栈函数python的最小元素栈函数python的min函数。
在该栈中栈函数python，调用min、push及pop的时间复杂度都是O(1)。
'''
class Stack():
def __init__(self):
self.main_stack = []
# 辅助栈，每次次最小的元素压入辅助栈
self.assist_stack = []
# 记录栈中的最小元素
self._min = None
def min(self):
return self._min
def push(self, data):
self.main_stack.append(data)
if self._min is None:
self._min = data
else:
if data self._min:
self._min = data
# 将最小的元素压入辅助栈
self.assist_stack.append(self._min)
def pop(self):
if len(self.main_stack) == 0:
raise Exception('no data')
elif len(self.main_stack) == 1:
self.assist_stack.pop()
self._min = None
return self.main_stack.pop()
else:
self.assist_stack.pop()
self._min = self.assist_stack[-1]
return self.main_stack.pop()
if __name__ == '__main__':
s = Stack()
s.push(3)
s.push(4)
s.push(2)
s.push(1)
print s.min()
s.pop()
s.pop()
print s.min()
s.pop()
print s.min()
s.pop()
print s.min()
s.pop()
栈函数python的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于栈函数调用add3,4分布图、栈函数python的信息别忘了在本站进行查找喔。
