系统程序员成长计划-组合的威力（三）

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栈

栈是一种后进先出(LIFO, last in first out)的数据结构，与队列的先进先出(FIFO)相比，这种规则似乎不太公平，计算机可不管这个。事实上，栈是最重要的数据结构之一：没有栈，基于下推 自动机的编译器不能工作，我们只能写汇编程序。没有栈，无法实现递归/多级函数调用，程序根本就无法工作。

栈主要的接口函数有：

o 创建栈 stack_create
o 取栈顶元素 stack_top
o 放入元素到栈顶stack_push
o 删栈栈顶元素stack_pop
o 取栈中元素个数 stack_length
o 遍历栈中的元素stack_foreach
o 销毁栈 stack_destroy

栈同样是链表和数组的一种特殊形式而已，下面我们重用链表来实现栈：

o 栈的数据结构

struct _Stack
{
    DList* dlist;
};

这里和队列的数据结构一样，由一个链表组成。

o 创建栈

Stack* stack_create(DataDestroyFunc data_destroy, void* ctx)
{
    Stack* thiz = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));

    if(thiz != NULL)
    {
        if((thiz->dlist = dlist_create(data_destroy, ctx)) == NULL)
        {
            free(thiz);
            thiz = NULL;
        }
    }

    return thiz;
}

创建栈时，除了分配自己的空间外，就是简单的创建一个双向链表。

o 取栈顶元素

Ret      stack_top(Stack* thiz, void** data)
{
    return_val_if_fail(thiz != NULL && data != NULL, RET_INVALID_PARAMS);

    return dlist_get_by_index(thiz->dlist, 0, data);
}

我们认为链表的第一个元素是栈顶，取栈顶的元素就是取链表的第一个元素。

o 放入元素到栈顶

Ret      stack_push(Stack* thiz, void* data)
{
    return_val_if_fail(thiz != NULL, RET_INVALID_PARAMS);

    return dlist_prepend(thiz->dlist, data);
}

放入元素到栈顶就是插入一个元素到链表头。

o 删栈栈顶元素

Ret      stack_pop(Stack* thiz)
{
    return_val_if_fail(thiz != NULL, RET_INVALID_PARAMS);

    return dlist_delete(thiz->dlist, 0);
}

删栈栈顶元素就是删除链表的第一个元素。

o 取栈中元素个数

size_t   stack_length(Stack* thiz)
{
    return_val_if_fail(thiz != NULL, 0);

    return dlist_length(thiz->dlist);
}

栈中的个数等同于链表的个数。

o 遍历栈中的元素

Ret      stack_foreach(Stack* thiz, DataVisitFunc visit, void* ctx)
{
    return_val_if_fail(thiz != NULL && visit != NULL, RET_INVALID_PARAMS);

    return dlist_foreach(thiz->dlist, visit, ctx);
}

遍历栈中的元素等同于遍历链表中的元素。

o 销毁栈

void stack_destroy(Stack* thiz)
{
    if(thiz != NULL)
    {
        dlist_destroy(thiz->dlist);
        thiz->dlist = NULL;

        free(thiz);
    }

    return;
}

销毁双向链表然后释放自身的空间。

栈是一个非常重要的数据，但奇怪的是我们很少有机会去写它。事实上，我从来没有在工作中写过一个栈。这是怎么回事呢？原因是我们的计算机本身是基于 栈的，很多事情计算机已经在我们不知道的情况下帮我们处理了，比如函数调用（特殊是递归调用），计算机帮我们处理了。用递归下降进行的语法分析利用了函数 调用的递归性，也不需要显式的构造栈。