如果你學過數據結構，就一定會遇到“堆”,"棧","堆棧",這些對于小白來說有些頭大，下面就來科普一下何謂堆棧?

按照WIKI的定義：

堆棧(英語：stack)，是計算機科學中一種特殊的串列形式的抽象數據類型，其特殊之處在于只能允許在鏈表或數組的一端(稱為堆棧頂端指針，英語：top)進行加入數據(英語：push)和輸出數據(英語：pop)的運算。另外堆棧也可以用一維數組或鏈表的形式來完成。堆棧的另外一個相對的操作方式稱為隊列。需要記住的是，堆：順序隨意，棧：后進先出(Last-In/First-Out)。

這里的pop和push到都是什么意思?其實這是堆棧數據結構使用兩種基本操作：推入(壓棧，push)和彈出(彈棧，pop)：

• 推入：將數據放入堆棧的頂端(數組形式或串列形式)，堆棧頂端top指針加一。
• 彈出：將頂端數據數據輸出(回傳)，堆棧頂端數據減一。

如要了解堆棧，應將之拆開分析。

堆的概念：

堆(英語：Heap)是計算機科學中的一種特別的樹狀數據結構。通常是一個可以被看做一棵樹的數組對象。若是滿足以下特性，即可稱為堆：“給定堆中任意節點 P 和 C，若 P 是 C 的父節點，那么 P 的值會小于等于(或大于等于) C 的值”。若父節點的值恒小于等于子節點的值，此堆稱為最小堆(英語：min heap);反之，若父節點的值恒大于等于子節點的值，此堆稱為最大堆(英語：max heap)。在堆中最頂端的那一個節點，稱作根節點(英語：root node)，根節點本身沒有父節點(英語：parent node)。

棧的概念

棧(stack)又名堆棧，它是一種運算受限的線性表。其限制是僅允許在表的一端進行插入和刪除運算。這一端被稱為棧頂，相對地，把另一端稱為棧底。棧就是一個桶，后放進去的先拿出來，它下面本來有的東西要等它出來之后才能出來(先進后出)

棧(Stack)是操作系統在建立某個進程時或者線程(在支持多線程的操作系統中是線程)為這個線程建立的存儲區域，該區域具有FIFO的特性，在編譯的時候可以指定需要的Stack的大小。

堆棧

其實堆棧本身就是棧，只是換了個抽象的名字。其特性是： 最后一個放入堆棧中的物體總是被最先拿出來，這個特性通常稱為后進先出(LIFO)隊列。堆棧中定義了一些操作。 兩個最重要就是上述提到的PUSH和POP。PUSH操作在堆棧的頂部加入一個元素，POP操作相反，在堆棧頂部移去一個元素，并將堆棧的大小減一。

工作原理

對于工作方式你可能還是一頭霧水，以自助餐托盤為例解釋一下，你就會更加明了：

作為堆棧如何工作的一個例子，可以把它看成一個彈簧加載托盤分發器，這種類型經常在自助餐廳中發現。每個托盤上都刻有數字。托盤依次從頂部裝入，每個托盤都放置在已經裝入的托盤上，彈簧進行壓縮，以便在必要時為更多托盤留出空間。例如，在圖中，托盤編號為42、23、2、9，先裝載42個托盤，后裝載9個托盤。

最后一個托盤是9號。因此，“第一個出來”的盤子也是9號。當顧客從托盤堆的頂部取出托盤時，第一個托盤是9號，第二個托盤是2號。然后更多的托盤被添加。這些托盤將不得不在我們裝載第一個托盤之前從堆棧上下來。在托盤堆的任意順序的push和pop出之后，托盤42仍然在底部。只有在42號托盤從堆棧頂部彈出后，堆棧才會再次清空。

而堆棧通常被放置在機器的最上面的地址區域。它們通常從最高的內存位置增長到較低的內存位置，允許在程序內存末端和堆棧“頂部”之間的內存使用中獲得最大的靈活性。在我們的討論中，堆棧在內存中是“向上”增長還是“向下”增長基本上是不相關的。堆棧的“top”元素是最后被推入并將首先被彈出的元素。堆棧的“底部”元素在刪除時將使堆棧為空。

二者區別

堆是在程序運行時，而不是在程序編譯時，申請某個大小的內存空間。即動態分配內存，對其訪問和對一般內存的訪問沒有區別。它由程序員分配和回收。

棧就是一個桶，后放進去的先拿出來，它下面本來有的東西要等它出來之后才能出來。(后進先出)由系統自動分配和回收。

堆棧緩存方式

棧使用的是一級緩存， 他們通常都是被調用時處于存儲空間中，調用完畢立即釋放。

堆則是存放在二級緩存中，生命周期由虛擬機的垃圾回收算法來決定(并不是一旦成為孤兒對象就能被回收)。所以調用這些對象的速度要相對來得低一些。棧的優勢是，存取速度比堆要快，僅次于直接位于CPU中的寄存器。

• 棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在 WINDOWS下，棧的大小是2M(也有的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數)，如果申請的空間超過棧的剩余空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
• 堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由于系統是用鏈表來存儲的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

作為“堆”的數據空間，必須是靈活的，因為成千上萬的程序員在寫什么程序是未知的。但可知道的一點，就是他們是跑在確定的某個OS里面的。因此，也不過就是給系統管理的數據空間起了個名字，叫棧;給程序員使用的空間，起了個名，叫堆。