需求：实现一个简单的栈结构，并实现入栈和出栈的功能，编写相关的代码进行测试。
基本实现
示例代码：main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct stack {
int* arr;
int cap;
int top;
} Stack;
Stack* newStack(int cap){
Stack* stack = malloc(sizeof(Stack));
stack -> arr = malloc(sizeof(int) * cap);
stack -> cap = cap;
stack -> top = 0;
return stack;
}
void freeStack(Stack* stack){
free(stack -> arr);
stack -> cap = 0;
stack -> top = 0;
free(stack);
stack = NULL;
}
void pushStack(Stack* stack, int value){
stack -> arr[stack -> top] = value;
stack -> top ++;
}
int popStack(Stack* stack){
int value = stack -> arr[stack -> top - 1];
stack -> top --;
return value;
}
int main(){
Stack* stack = newStack(3);
pushStack(stack, 111);
int value = popStack(stack);
printf("value=%d\n", value);
freeStack(stack);
return 0;
}
编译并执行：
gcc main.c -o test && ./test
输出：
value=111
核心代码：栈结构
定义栈类型的数据结构：typedef struct stack {
声明一个int类型的地址，用来存储栈的内容：int* arr;
声明栈的容量：int cap;
声明栈顶：int top;
给栈类型的结构体取个别名：} Stack;
typedef struct stack {
int* arr;
int cap;
int top;
} Stack;
核心代码：新建栈方法
定义新建栈的方法：Stack* newStack(int cap){
从内存中开辟一个空间，用来存储栈的信息：Stack* stack = malloc(sizeof(Stack));
从内存中开辟一个空间，用来存储栈数组容器的信息：stack -> arr = malloc(sizeof(int) * cap);
记录栈的容量：stack -> cap = cap;
记录栈顶：stack -> top = 0;
返回新建的栈：return stack;
Stack* newStack(int cap){
Stack* stack = malloc(sizeof(Stack));
stack -> arr = malloc(sizeof(int) * cap);
stack -> cap = cap;
stack -> top = 0;
return stack;
}
核心代码：释放栈方法
声明释放栈的方法：void freeStack(Stack* stack){
释放栈的数组容器内存：free(stack -> arr);
栈的容量归零：stack -> cap = 0;
栈顶归零：stack -> top = 0;
释放栈本身的内存：free(stack);
将栈的地址置空，防止野指针：stack = NULL;
void freeStack(Stack* stack){
free(stack -> arr);
stack -> cap = 0;
stack -> top = 0;
free(stack);
stack = NULL;
}
核心代码：入栈方法
声明入栈的方法：void pushStack(Stack* stack, int value){
将数据添加到栈顶的位置：stack -> arr[stack -> top] = value;
栈顶的位置自增：stack -> top ++;
void pushStack(Stack* stack, int value){
stack -> arr[stack -> top] = value;
stack -> top ++;
}
目前方法的缺点：
- 没有处理当栈对象是个空指针的情况
- 没有处理当栈已经满了的情况
核心代码：出栈方法
声明出栈的方法：int popStack(Stack* stack){
获取栈顶的元素：int value = stack -> arr[stack -> top - 1];
栈顶自减：stack -> top --;
返回获取到的元素：return value;
int popStack(Stack* stack){
int value = stack -> arr[stack -> top - 1];
stack -> top --;
return value;
}
目前方法的缺点：
- 没有考虑栈对象是空指针的情况
- 没有考虑栈为空的情况
核心代码：测试方法
新建容量为3的栈对象：Stack* stack = newStack(3);
向栈中追加一条数据：pushStack(stack, 111);
弹出栈中的栈顶元素：int value = popStack(stack);
查看栈顶元素：printf("value=%d\n", value);
释放栈：freeStack(stack);
int main(){
Stack* stack = newStack(3);
pushStack(stack, 111);
int value = popStack(stack);
printf("value=%d\n", value);
freeStack(stack);
return 0;
}
