栈 栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

栈的特点是先入后出。符合这个特征的数据才可以在栈中存储。

在计算机系统中，栈则是一个具有以上属性的动态内存区域。程序可以将数据压入栈中，也可以将数据从栈顶弹出。在i386机器中，栈顶由称为esp的寄存器进行定位。压栈的操作使得栈顶的地址减小，弹出的操作使得栈顶的地址增大。 栈在程序的运行中有着举足轻重的作用。最重要的是栈保存了一个函数调用时所需要的维护信息，这常常称之为堆栈帧或者活动记录。堆栈帧一般包含如下几方面的信息： 1．函数的返回地址和参数。 2．临时变量：包括函数的非静态局部变量以及编译器自动生成的其他临时变量。

栈的作用原理

一个函数设计里面，有2个问题：

1.参数传递 传递参数的目的，是为了代码可以重用，让一种方法可以应用到更多的场合，而不需要为N种情况写N套类似的代码。那用什么方法来做参数的传递？可以选择:

a.为了速度快，使用cpu的寄存器传递参数。这会碰到一个问题，cpu寄存器的数量是有限的，当函数内再想调用子函数的时候，再使用原有的cpu寄存器就会冲突了。想利用寄存器传参，就必须在调用子函数前把寄存器存储起来，然后当函数退出的时候再恢复。

b.利用某些ram（随机存取存储器）的区域来传递参数。这和上面a的情况几乎一样，当函数嵌套调用的时候，还是会出现冲突，依然面临要把原本数据保存到其他地方，再调用嵌套函数。并且保存到什么地方，也面临困难，无论临时存储到哪里，都会有上面传递参数一样的困境。

2.函数里面也有可能要使用到局部变量，而不能总是用全局变量。则局部变量存储到哪里合适，即不能让函数嵌套的时候有冲突，又要注重效率。

以上问题的解决办法，都可以利用栈的结构体来解决： 1）寄存器传参的冲突，可以把寄存器的值临时压入栈里面，非寄存器传参也可以压入到栈里面。 2）局部变量的使用也可以利用栈里面的内存空间，只需要移动下栈指针，腾出局部变量占用的空间。最后利用栈指针的偏移来完成存取。于是函数的这些参数和变量的存储演变成记住一个栈指针的地址，每次函数被调用的时候，都配套一个栈指针地址，即使循环嵌套调用函数，只要对应函数栈指针是不同的，也不会出现冲突。 3）利用栈，当函数不断调用的时候，不断的有参数局部变量入栈，栈里面会形成一个函数栈帧的结构，一个栈帧结构归属于一次函数的调用。栈的空间也是有限的，如果不限制的使用，就会出现典型的栈溢出的问题。有了栈帧的框架在，我们在分析问题的时候，如果能获取到当时的栈的内容，则有机会调查当时可能出现的问题。

然而栈存在的意义还不止这点，有了它的存在，才能构建出操作系统的多任务模式。

让我们看一下下面的一个main函数的调用实例，上面说的栈帧的情况依然，main函数调用A函数，调用B函数，再调用C函数，然后依次返回，试想当单cpu在main函数的框架运行的话，永远都在main函数厄结构里面（假设main函数是个无限循环结构），始终是在一个任务范围内，谈不上多任务。即使有另外一个任务在等待状态，如何在main函数里面跳转到另一个任务。显然在c语言的框架下，这无法实现，因为如果是函数调用关系，则本质上还是属于main函数的任务里面，不能算多任务切换。但需要注意到一个事实，此刻的main函数任务本身其实和它的栈绑定在一起了，无论是如何调用子函数，无论如何入栈退栈，栈指针都在本栈的范围内移动, 属于本任务的局部变量也和任务本身绑定了。