C++stack介绍及详细使用示例（源代码）

本示例将展示C++ STL（Standard Template Library）中std::stack 的基本使用，并附带一个使用std::array 的示例，尽管它们在实际应用中通常不会一起使用，因为std::stack 是一个抽象数据结构，通常用于实现后进先出（LIFO）的栈，而std::array 是一个固定大小的数组容器。不过，为了完整性，这里我们将分别展示两者的使用。 std::stack 是一个容器适配器，它给予程序员栈的功能（后进先出，LIFO）。std::stack 并不拥有自己的数据结构，而是依赖于其他容器（如std::deque 、std::list 、std::vector 等）来存储元素。默认情况下， std::stack 使用std::deque 作为其底层容器。 ### C++ STL 中 std::stack 与 std::array 使用详解 #### 一、std::stack 简介 `std::stack` 是 C++ 标准模板库 (STL) 中的一个容器适配器，提供了栈（后进先出，LIFO）的基本功能。它自身并不保存数据，而是依赖于其他容器（如 `std::deque`、`std::list` 或 `std::vector` 等）来存储元素。`std::stack` 默认使用的底层容器是 `std::deque`。 #### 二、std::stack 主要操作 - **`push(x)`**：向栈顶插入元素 `x`。 - **`pop()`**：移除栈顶元素。 - **`top()`**：返回栈顶元素的引用，但不移除该元素。 - **`empty()`**：检查栈是否为空。 - **`size()`**：返回栈中元素的数量。 #### 三、std::stack 实际使用案例 以下是一个简单的使用示例，展示了如何创建一个 `std::stack` 并进行基本的操作： ```cpp #include <iostream> #include <stack> int main() { std::stack<int> myStack; // 创建一个空的整数栈 // 插入元素 myStack.push(1); myStack.push(2); myStack.push(3); // 检查栈是否为空并输出栈顶元素 if (!myStack.empty()) { std::cout << "栈顶元素: " << myStack.top() << std::endl; } // 移除栈顶元素 myStack.pop(); // 遍历栈并输出内容（注意：通常不推荐这样遍历栈，因为它会破坏栈的结构） while (!myStack.empty()) { std::cout << ' ' << myStack.top(); myStack.pop(); } std::cout << std::endl; return 0; } ``` **注释说明：** - `std::stack<int> myStack;`：声明了一个名为 `myStack` 的整数栈。 - `myStack.push(x);`：将整数 `x` 推入栈顶。 - `myStack.pop();`：移除栈顶元素。 - `myStack.top();`：返回栈顶元素的引用（但不移除）。 - `myStack.empty();`：检查栈是否为空。 #### 四、std::array 简介 `std::array` 是 C++ STL 中的一个容器，用于表示固定大小的数组。与传统的 C 风格数组相比，`std::array` 提供了更多的安全性以及便利性，例如可以通过成员函数获取数组大小。 #### 五、std::array 主要特性 - **固定大小**：数组大小在创建时确定，且不可改变。 - **成员函数**：提供如 `.size()` 和 `.at(index)` 等成员函数。 - **安全访问**：通过 `.at(index)` 可以安全地访问数组元素，超出范围时会抛出异常。 - **初始化**：可以使用列表初始化或指定每个元素的值。 #### 六、std::array 实际使用案例 接下来是一个使用 `std::array` 的示例，展示了如何创建一个包含五个整数的数组，并进行遍历输出以及特定元素的访问： ```cpp #include <iostream> #include <array> int main() { std::array<int, 5> myArray = {1, 2, 3, 4, 5}; // 创建一个包含5个整数的数组 // 遍历数组并输出内容 for (const auto& num : myArray) { std::cout << num << " "; } std::cout << std::endl; // 访问数组中的特定元素 std::cout << "第三个元素是: " << myArray[2] << std::endl; // 注意：数组索引从0开始 return 0; } ``` **注释说明：** - `std::array<int, 5> myArray = {1, 2, 3, 4, 5};`：声明了一个固定大小为5的整数数组 `myArray`。 - 遍历 `std::array` 使用范围基础的 `for` 循环，这是遍历 STL 容器的一种常见方式。 - 访问 `std::array` 中的特定元素使用索引操作符 `[]`，注意索引从0开始。 #### 七、总结 本文详细介绍了 `std::stack` 和 `std::array` 的基本概念、主要特性和实际应用案例。通过上述示例，我们可以更好地理解这两个容器的不同之处及其在不同场景下的使用方法。`std::stack` 适用于需要实现 LIFO 操作的场景，而 `std::array` 则更适用于固定大小数组的需求。两者都是 C++ STL 中非常重要的组件，对于开发高效稳定的程序具有重要作用。