如果你學過數據結構，就一定會遇到“堆”,"棧","堆棧",這些對于小白來說有些頭大，下面就來科普一下何謂堆棧？

按照WIKI的定義：

堆棧（英語：stack），是計算機科學中一種特殊的串列形式的抽象數據類型，其特殊之處在于隻能允許在鍊表或數組的一端（稱為堆棧頂端指針，英語：top）進行加入數據（英語：push）和輸出數據（英語：pop）的運算。另外堆棧也可以用一維數組或鍊表的形式來完成。堆棧的另外一個相對的操作方式稱為隊列。需要記住的是，堆：順序随意，棧：後進先出(Last-In/First-Out)。

這裡的pop和push到都是什麼意思？其實這是堆棧數據結構使用兩種基本操作：推入（壓棧，push）和彈出（彈棧，pop）：

推入：将數據放入堆棧的頂端（數組形式或串列形式），堆棧頂端top指針加一。

彈出：将頂端數據數據輸出（回傳），堆棧頂端數據減一。

如要了解堆棧，應将之拆開分析。

堆的概念：

堆（英語：Heap）是計算機科學中的一種特别的樹狀數據結構。通常是一個可以被看做一棵樹的數組對象。若是滿足以下特性，即可稱為堆：“給定堆中任意節點 P 和 C，若 P 是 C 的父節點，那麼 P 的值會小于等于（或大于等于） C 的值”。若父節點的值恒小于等于子節點的值，此堆稱為最小堆（英語：min heap）；反之，若父節點的值恒大于等于子節點的值，此堆稱為最大堆（英語：max heap）。在堆中最頂端的那一個節點，稱作根節點（英語：root node），根節點本身沒有父節點（英語：parent node）。

棧的概念

棧（stack）又名堆棧，它是一種運算受限的線性表。其限制是僅允許在表的一端進行插入和删除運算。這一端被稱為棧頂，相對地，把另一端稱為棧底。棧就是一個桶，後放進去的先拿出來，它下面本來有的東西要等它出來之後才能出來（先進後出）

棧(Stack)是操作系統在建立某個進程時或者線程（在支持多線程的操作系統中是線程）為這個線程建立的存儲區域，該區域具有FIFO的特性，在編譯的時候可以指定需要的Stack的大小。

堆棧

其實堆棧本身就是棧，隻是換了個抽象的名字。其特性是： 最後一個放入堆棧中的物體總是被最先拿出來，這個特性通常稱為後進先出(LIFO)隊列。堆棧中定義了一些操作。 兩個最重要就是上述提到的PUSH和POP。PUSH操作在堆棧的頂部加入一個元素，POP操作相反，在堆棧頂部移去一個元素，并将堆棧的大小減一。

工作原理

對于工作方式你可能還是一頭霧水，以自助餐托盤為例解釋一下，你就會更加明了：

作為堆棧如何工作的一個例子，可以把它看成一個彈簧加載托盤分發器，這種類型經常在自助餐廳中發現。每個托盤上都刻有數字。托盤依次從頂部裝入，每個托盤都放置在已經裝入的托盤上，彈簧進行壓縮，以便在必要時為更多托盤留出空間。例如，在圖中，托盤編号為42、23、2、9，先裝載42個托盤，後裝載9個托盤。

最後一個托盤是9号。因此，“第一個出來”的盤子也是9号。當顧客從托盤堆的頂部取出托盤時，第一個托盤是9号，第二個托盤是2号。然後更多的托盤被添加。這些托盤将不得不在我們裝載第一個托盤之前從堆棧上下來。在托盤堆的任意順序的push和pop出之後，托盤42仍然在底部。隻有在42号托盤從堆棧頂部彈出後，堆棧才會再次清空。

而堆棧通常被放置在機器的最上面的地址區域。它們通常從最高的内存位置增長到較低的内存位置，允許在程序内存末端和堆棧“頂部”之間的内存使用中獲得最大的靈活性。在我們的讨論中，堆棧在内存中是“向上”增長還是“向下”增長基本上是不相關的。堆棧的“top”元素是最後被推入并将首先被彈出的元素。堆棧的“底部”元素在删除時将使堆棧為空。

二者區别

堆是在程序運行時，而不是在程序編譯時，申請某個大小的内存空間。即動态分配内存，對其訪問和對一般内存的訪問沒有區别。它由程序員分配和回收。

棧就是一個桶，後放進去的先拿出來，它下面本來有的東西要等它出來之後才能出來。（後進先出）由系統自動分配和回收。

堆棧緩存方式

棧使用的是一級緩存， 他們通常都是被調用時處于存儲空間中，調用完畢立即釋放。

堆則是存放在二級緩存中，生命周期由虛拟機的垃圾回收算法來決定（并不是一旦成為孤兒對象就能被回收）。所以調用這些對象的速度要相對來得低一些。棧的優勢是，存取速度比堆要快，僅次于直接位于CPU中的寄存器。

棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的内存的區域。意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在 WINDOWS下，棧的大小是2M（也有的說是1M，總之是一個編譯時就确定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，将提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。

堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的内存區域。這是由于系統是用鍊表來存儲的空閑内存地址的，自然是不連續的，而鍊表的遍曆方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統中有效的虛拟内存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

作為“堆”的數據空間，必須是靈活的，因為成千上萬的程序員在寫什麼程序是未知的。但可知道的一點，就是他們是跑在确定的某個OS裡面的。因此，也不過就是給系統管理的數據空間起了個名字，叫棧；給程序員使用的空間，起了個名，叫堆。

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