go語言的棧與堆怎么使用

本篇內(nèi)容主要講解“go語言的棧與堆怎么使用”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“go語言的棧與堆怎么使用”吧!

棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是為執(zhí)行線程留出的內(nèi)存空間；棧只允許往線性表的一端放入數(shù)據(jù)，之后在這一端取出數(shù)據(jù)，即按照先進(jìn)后出，后進(jìn)先出的順序取出棧中的元素。堆是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是為動態(tài)分配預(yù)留的內(nèi)存空間；和棧不一樣，從堆上分配和重新分配塊沒有固定模式；你可以在任何時候分配和釋放它。

Go語言的棧和堆

在編程語言中有兩個非常重要的概念，堆和棧，

堆和棧是兩種非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在編輯程序的時候會經(jīng)常用到，Go語言也不例外。

下面我們來看看這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

棧

棧只允許往線性表的一端放入數(shù)據(jù)，之后在這一端取出數(shù)據(jù)，即按照先進(jìn)后出，后進(jìn)先出的順序取出棧中的元素。

往棧中放入元素的過程稱為入棧。入棧會增加棧的元素?cái)?shù)量，最后放入的元素是位于棧的頂部，最先放入的元素位于棧的底部。

從棧中取出元素時，只能從棧頂取出，取出元素后，棧的數(shù)量會變少，最先放入的元素總是最后被取出，最后放入的元素總是最先被取出。

我們常使用數(shù)組來模擬一個棧的使用：

入棧和出棧的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

package main
import (
   "fmt"
   "errors"
)

//使用數(shù)組來模擬一個棧的使用
type Stack struct {

   MaxTop int       // 表示我們棧最大可以存放數(shù)個數(shù)
   Top int          // 表示棧頂, 因?yàn)闂ｍ敼潭?，因此我們直接使用Top
   arr [5]int       // 用一個數(shù)組模擬棧
}

//入棧函數(shù)
func (this *Stack) Push(val int) (err error) {

   //先判斷棧是否滿了
   if this.Top == this.MaxTop - 1 {
      fmt.Println("stack full")
      return errors.New("stack full")
   }
   this.Top++
   //放入數(shù)據(jù)
   this.arr[this.Top] = val
   return
}

//出棧函數(shù)
func (this *Stack) Pop() (val int, err error) {
   //判斷棧是否空
   if this.Top == -1 {
      fmt.Println("stack empty!")
      return 0, errors.New("stack empty")
   }

   //先取值，再 this.Top--
   val =  this.arr[this.Top]
   this.Top--
   return val, nil
}

//遍歷棧，注意需要從棧頂開始遍歷
func (this *Stack) List() {
   //先判斷棧是否為空
   if this.Top == -1 {
      fmt.Println("stack empty")
      return
   }
   fmt.Println("棧的情況如下：")
   for i := this.Top; i >= 0; i-- {
      fmt.Printf("arr[%d]=%d\n", i, this.arr[i])
   }
}

func main() {

   stack := &Stack{
      MaxTop : 5,    // 表示最多存放5個數(shù)到棧中
      Top : -1,      // 當(dāng)棧頂為-1，表示棧為空
   }

   //入棧
   stack.Push(1)
   stack.Push(2)
   stack.Push(3)
   stack.Push(4)
   stack.Push(5)
   stack.List()//顯示

   //出棧
   val, _ := stack.Pop()
   fmt.Println("出棧val=", val)    // 5
   stack.List()                    //顯示
}

堆

堆在內(nèi)存分配中類似于往一個房間里擺放各種家具，家具的尺寸有大有小，分配內(nèi)存時，需要找一塊足夠裝下家具的空間再擺放家具。

經(jīng)過反復(fù)擺放和騰空家具后，房間里的空間會變得亂七八糟，此時再往這個空間里擺放家具會發(fā)現(xiàn)雖然有足夠的空間，但各個空間分布在不同的區(qū)域，沒有一段連續(xù)的空間來擺放家具。此時，內(nèi)存分配器就需要對這些空間進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

堆分配內(nèi)存和棧分配內(nèi)存相比，堆適合不可預(yù)知大小的內(nèi)存分配。

堆和棧的分配

變量定義完成一般是分配在堆和?？臻g上的，存在哪個空間上是根據(jù)是否有動態(tài)分配內(nèi)存有關(guān)（new/malloc）。

例如下面的案例

案例一

var p *int    //全局指針變量
func f(){
    var i int
    i = 1
    p = &i    //全局指針變量指向局部變量i
}

案例二

func f(){
    p := new(int) //局部指針變量，使用new申請的空間
    *p = 1
}

第一個案例中，使用var定義局部變量，但是由于i賦值給全局指針變量p，當(dāng)函數(shù)結(jié)束，此時i并不會被釋放，所以局部變量i是申請?jiān)诙焉?程序員手動釋放)。

• 局部變量:在函數(shù)中定義的變量，它有一個動態(tài)的生命周期：每次執(zhí)行的時候就創(chuàng)建一個新的實(shí)體，一直生存到?jīng)]有人使用(例如沒有外部指針指向它，函數(shù)退出的時候沒有路徑訪問到這個變量)這個時候它占用的空間就會被回收

第二個案例中，使用new申請空間，由于退出函數(shù)后p就會被釋放，所以p是申請?jiān)跅Ｉ?自動釋放)

到此，相信大家對“go語言的棧與堆怎么使用”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！