python堆和棧的區(qū)別有哪些

堆（Heap）與棧（Stack）是開發(fā)人員必須面對的兩個概念，在理解這兩個概念時，需要放到具體的場景下，因為不同場景下，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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堆與棧實際上是操作系統(tǒng)對進(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)自動分配釋放，無需我們手動控制；堆的申請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）生長方向不同。堆的生長方向向上，內(nèi)存地址由低到高；棧的生長方向向下，內(nèi)存地址由高到低。

（4）分配方式不同。堆都是動態(tài)分配的，沒有靜態(tài)分配的堆。棧有2種分配方式：靜態(tài)分配和動態(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。動態(tài)分配由alloca函數(shù)進(jìn)行分配，但是棧的動態(tài)分配和堆是不同的，他的動態(tài)分配是由操作系統(tǒng)進(jìn)行釋放，無需我們手工實現(xiàn)。

（5）分配效率不同。棧由操作系統(tǒng)自動分配，會在硬件層級對棧提供支持：分配專門的寄存器存放棧的地址，壓棧出棧都有專門的指令執(zhí)行，這就決定了棧的效率比較高。堆則是由C/C++提供的庫函數(shù)或運算符來完成申請與管理，實現(xiàn)機制較為復(fù)雜，頻繁的內(nèi)存申請容易產(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)用另外一個函數(shù)的時候，要對當(dāng)前函數(shù)執(zhí)行斷點進(jìn)行保存，需要使用棧來實現(xiàn)，首先入棧的是主函數(shù)下一條語句的地址，即擴展指針寄存器的內(nèi)容（EIP），然后是當(dāng)前棧幀的底部地址，即擴展基址指針寄存器內(nèi)容（EBP），再然后是被調(diào)函數(shù)的實參等，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)下一條語句的地址，主程序又從該地址開始執(zhí)行。堆，一般情況堆頂使用一個字節(jié)的空間來存放堆的大小，而堆中具體存放內(nèi)容是由程序員來填充的。

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，最常見的是函數(shù)的調(diào)用過程由棧來實現(xiàn)，函數(shù)返回地址、EBP、實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，有時候分配大量的內(nèi)存空間，主要還是用堆。

無論是堆還是棧，在內(nèi)存使用時都要防止非法越界，越界導(dǎo)致的非法內(nèi)存訪問可能會摧毀程序的堆、棧數(shù)據(jù)，輕則導(dǎo)致程序運行處于不確定狀態(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與內(nèi)存打交道時應(yīng)該注意的問題。

畫函數(shù)堆棧用什么工具站

畫函數(shù)堆棧用Python工具站

Python由荷蘭數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)研究學(xué)會的吉多·范羅蘇姆 于1990 年代初設(shè)計，作為一門叫做ABC語言的替代品。 Python提供了高效的高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，還能簡單有效地面向?qū)ο缶幊?。Python語法和動態(tài)類型，以及解釋型語言的本質(zhì)，使它成為多數(shù)平臺上寫腳本和快速開發(fā)應(yīng)用的編程語言，隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，逐漸被用于獨立的、大型項目的開發(fā)。

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

Python語言如何實現(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)，請在該類型中實現(xiàn)一個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中棧和隊列在功能上的區(qū)別

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

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)想有一個直徑不大、一端開口一端封閉的竹筒。有若干個寫有編號的小球，小球的直徑比竹筒的直徑略小。現(xiàn)在把不同編號的小球放到

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，反之，后放進(jìn)去的小球能夠先拿出來。所以“先進(jìn)后出”就是這種結(jié)構(gòu)的

特點。

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

表存儲。

堆棧就是這樣一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是在內(nèi)存中開辟一個存儲區(qū)域，數(shù)據(jù)一個一個順序地存入（也就是“壓入——push”）這個區(qū)域之中。

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

做“棧底”。數(shù)據(jù)一個一個地存入，這個過程叫做“壓?！薄Ｔ趬簵５倪^程中，每有一個數(shù)據(jù)壓入堆棧，就放在和前一個單元相連的后面

一個單元中，堆棧指示器中的地址自動加1。讀取這些數(shù)據(jù)時，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)自動減 1。這

個過程叫做“彈出pop”。如此就實現(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)用堆棧過程
文章網(wǎng)址：http://jinyejixie.com/article48/dodddep.html

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