python堆和棧的區(qū)別有哪些

堆（Heap）與棧（Stack）是開(kāi)發(fā)人員必須面對(duì)的兩個(gè)概念，在理解這兩個(gè)概念時(shí)，需要放到具體的場(chǎng)景下，因?yàn)椴煌瑘?chǎng)景下，堆與棧代表不同的含義。一般情況下，有兩層含義：

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（1）程序內(nèi)存布局場(chǎng)景下，堆與棧表示的是兩種內(nèi)存管理方式；

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)場(chǎng)景下，堆與棧表示兩種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

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堆與棧實(shí)際上是操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程占用的內(nèi)存空間的兩種管理方式，主要有如下幾種區(qū)別：

（1）管理方式不同。棧由操作系統(tǒng)自動(dòng)分配釋放，無(wú)需我們手動(dòng)控制；堆的申請(qǐng)和釋放工作由程序員控制，容易產(chǎn)生內(nèi)存泄漏；

（2）空間大小不同。每個(gè)進(jìn)程擁有的棧的大小要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于堆的大小。理論上，程序員可申請(qǐng)的堆大小為虛擬內(nèi)存的大小，進(jìn)程棧的大小 64bits 的 Windows 默認(rèn) 1MB，64bits 的 Linux 默認(rèn) 10MB；

（3）生長(zhǎng)方向不同。堆的生長(zhǎng)方向向上，內(nèi)存地址由低到高；棧的生長(zhǎng)方向向下，內(nèi)存地址由高到低。

（4）分配方式不同。堆都是動(dòng)態(tài)分配的，沒(méi)有靜態(tài)分配的堆。棧有2種分配方式：靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配。靜態(tài)分配是由操作系統(tǒng)完成的，比如局部變量的分配。動(dòng)態(tài)分配由alloca函數(shù)進(jìn)行分配，但是棧的動(dòng)態(tài)分配和堆是不同的，他的動(dòng)態(tài)分配是由操作系統(tǒng)進(jìn)行釋放，無(wú)需我們手工實(shí)現(xiàn)。

（5）分配效率不同。棧由操作系統(tǒng)自動(dòng)分配，會(huì)在硬件層級(jí)對(duì)棧提供支持：分配專門(mén)的寄存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專門(mén)的指令執(zhí)行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是由C/C++提供的庫(kù)函數(shù)或運(yùn)算符來(lái)完成申請(qǐng)與管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)制較為復(fù)雜，頻繁的內(nèi)存申請(qǐng)容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片。顯然，堆的效率比棧要低得多。

（6）存放內(nèi)容不同。棧存放的內(nèi)容，函數(shù)返回地址、相關(guān)參數(shù)、局部變量和寄存器內(nèi)容等。當(dāng)主函數(shù)調(diào)用另外一個(gè)函數(shù)的時(shí)候，要對(duì)當(dāng)前函數(shù)執(zhí)行斷點(diǎn)進(jìn)行保存，需要使用棧來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先入棧的是主函數(shù)下一條語(yǔ)句的地址，即擴(kuò)展指針寄存器的內(nèi)容（EIP），然后是當(dāng)前棧幀的底部地址，即擴(kuò)展基址指針寄存器內(nèi)容（EBP），再然后是被調(diào)函數(shù)的實(shí)參等，一般情況下是按照從右向左的順序入棧，之后是被調(diào)函數(shù)的局部變量，注意靜態(tài)變量是存放在數(shù)據(jù)段或者BSS段，是不入棧的。出棧的順序正好相反，最終棧頂指向主函數(shù)下一條語(yǔ)句的地址，主程序又從該地址開(kāi)始執(zhí)行。堆，一般情況堆頂使用一個(gè)字節(jié)的空間來(lái)存放堆的大小，而堆中具體存放內(nèi)容是由程序員來(lái)填充的。

從以上可以看到，堆和棧相比，由于大量malloc()/free()或new/delete的使用，容易造成大量的內(nèi)存碎片，并且可能引發(fā)用戶態(tài)和核心態(tài)的切換，效率較低。棧相比于堆，在程序中應(yīng)用較為廣泛，最常見(jiàn)的是函數(shù)的調(diào)用過(guò)程由棧來(lái)實(shí)現(xiàn)，函數(shù)返回地址、EBP、實(shí)參和局部變量都采用棧的方式存放。雖然棧有眾多的好處，但是由于和堆相比不是那么靈活，有時(shí)候分配大量的內(nèi)存空間，主要還是用堆。

無(wú)論是堆還是棧，在內(nèi)存使用時(shí)都要防止非法越界，越界導(dǎo)致的非法內(nèi)存訪問(wèn)可能會(huì)摧毀程序的堆、棧數(shù)據(jù)，輕則導(dǎo)致程序運(yùn)行處于不確定狀態(tài)，獲取不到預(yù)期結(jié)果，重則導(dǎo)致程序異常崩潰，這些都是我們編程時(shí)與內(nèi)存打交道時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題。

畫(huà)函數(shù)堆棧用什么工具站

畫(huà)函數(shù)堆棧用Python工具站

Python由荷蘭數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究學(xué)會(huì)的吉多·范羅蘇姆 于1990 年代初設(shè)計(jì)，作為一門(mén)叫做ABC語(yǔ)言的替代品。 Python提供了高效的高級(jí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還能簡(jiǎn)單有效地面向?qū)ο缶幊獭ython語(yǔ)法和動(dòng)態(tài)類型，以及解釋型語(yǔ)言的本質(zhì)，使它成為多數(shù)平臺(tái)上寫(xiě)腳本和快速開(kāi)發(fā)應(yīng)用的編程語(yǔ)言，隨著版本的不斷更新和語(yǔ)言新功能的添加，逐漸被用于獨(dú)立的、大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。

Python解釋器易于擴(kuò)展，可以使用C語(yǔ)言或C++（或者其他可以通過(guò)C調(diào)用的語(yǔ)言）擴(kuò)展新的功能和數(shù)據(jù)類型。Python 也可用于可定制化軟件中的擴(kuò)展程序語(yǔ)言。Python豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，提供了適用于各個(gè)主要系統(tǒng)平臺(tái)的源碼或機(jī)器碼。

Python語(yǔ)言如何實(shí)現(xiàn)包含min函數(shù)的棧

僅供參考

# coding=utf8

'''

題目：定義棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，請(qǐng)?jiān)谠擃愋椭袑?shí)現(xiàn)一個(gè)能夠得到棧的最小元素的min函數(shù)。

在該棧中，調(diào)用min、push及pop的時(shí)間復(fù)雜度都是O(1)。

'''

class Stack():

def __init__(self):

self.main_stack = []

# 輔助棧，每次次最小的元素壓入輔助棧

self.assist_stack = []

# 記錄棧中的最小元素

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

# 將最小的元素壓入輔助棧

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()

python中棧和隊(duì)列在功能上的區(qū)別

python queue模塊有三種隊(duì)列:1、python queue模塊的FIFO隊(duì)列先進(jìn)先出。2、LIFO類似于堆。即先進(jìn)后出。3、還有一種是優(yōu)先級(jí)隊(duì)列級(jí)別越低越先出來(lái)。 針對(duì)這三種隊(duì)列分別有三個(gè)構(gòu)造函數(shù):1、class Queue.Queue(maxsize) FIFO 2、class Queue.LifoQueue(maxsize) LIFO 3、class Queue.PriorityQueue(maxsize) 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列

python中的堆棧什么意思

堆棧是一種執(zhí)行“后進(jìn)先出”算法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

設(shè)想有一個(gè)直徑不大、一端開(kāi)口一端封閉的竹筒。有若干個(gè)寫(xiě)有編號(hào)的小球，小球的直徑比竹筒的直徑略小。現(xiàn)在把不同編號(hào)的小球放到

竹筒里面，可以發(fā)現(xiàn)一種規(guī)律：先放進(jìn)去的小球只能后拿出來(lái)，反之，后放進(jìn)去的小球能夠先拿出來(lái)。所以“先進(jìn)后出”就是這種結(jié)構(gòu)的

特點(diǎn)。

堆棧是計(jì)算機(jī)中最常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如函數(shù)的調(diào)用在計(jì)算機(jī)中是用堆棧實(shí)現(xiàn)的。 堆棧可以用數(shù)組存儲(chǔ)，也可以用以后會(huì)介紹的鏈

表存儲(chǔ)。

堆棧就是這樣一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是在內(nèi)存中開(kāi)辟一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，數(shù)據(jù)一個(gè)一個(gè)順序地存入（也就是“壓入——push”）這個(gè)區(qū)域之中。

有一個(gè)地址指針總指向最后一個(gè)壓入堆棧的數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)單元，存放這個(gè)地址指針的寄存器就叫做堆棧指示器。開(kāi)始放入數(shù)據(jù)的單元叫

做“棧底”。數(shù)據(jù)一個(gè)一個(gè)地存入，這個(gè)過(guò)程叫做“壓棧”。在壓棧的過(guò)程中，每有一個(gè)數(shù)據(jù)壓入堆棧，就放在和前一個(gè)單元相連的后面

一個(gè)單元中，堆棧指示器中的地址自動(dòng)加1。讀取這些數(shù)據(jù)時(shí)，按照堆棧指示器中的地址讀取數(shù)據(jù)，堆棧指示器中的地址數(shù)自動(dòng)減 1。這

個(gè)過(guò)程叫做“彈出pop”。如此就實(shí)現(xiàn)了后進(jìn)先出的原則。

推薦學(xué)習(xí)《python教程》。

新聞標(biāo)題：python函數(shù)棧 python函數(shù)調(diào)用堆棧過(guò)程
文章網(wǎng)址：http://www.chinadenli.net/article48/dodddep.html

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