栈结构和图结构退栈和出栈有什么区别别

  • 动态返回地址(Return Address) (或方法正常退出戓者异常退出的引用的定义)
  • 它是由数组实现的保存数据的一个栈
  • 每个独立的栈帧除了包含局部变量表以外,还包含一个后进先出(Last-In-First-Out)的操莋数栈也可以称之为表达式栈(Expression Stack)
  • 操作数栈,在方法执行过程中根据字节码指令,往栈中写入数据或是提取数据即入栈(push)和出栈(pop)
    • 某些字节碼指令将值压入操作数栈,其余的字节码指令将操作数取出栈使用它们后再把结果压入栈
    • 比如:执行复制、交换、求和等操作
  • 操作数栈,主要用于保存计算过程中的中间结果同时作为计算过程中变量临时的存储空间
  • 操作数栈就是JVM执行引擎的一个工作区,当一个方法刚开始执行的时候一个新的栈帧也会随之被创建出来,这个方法的操作数栈是空的
  • 每一个操作数栈都会拥有一个明确的栈深度用户存储数值其所需的最大深度在编译期就定义好了,保存在方法的Code属性中为max-stack的值(因为伴随着出栈和入栈,所以只需一定的深度便能够满足所有嘚操作)
  • 栈的任何一个元素都是可以任意的Java数据类型
    • 32bit的类型占用一个栈单位深度
    • 64bit的类型占用两个栈单位深度
  • 操作数栈并非采用访问索引的方式来进行数据访问的而是只能通过标准的入栈和出栈操作来完成一个数据的访问
  • 如果被调用的方法带有返回值的话,其返回值将会被壓入当前栈帧的操作数栈中并更新PC寄存器中下一条需要执行的字节码指令
  • 操作数栈中元素的数据类型必须与字节码指令的序列严格匹配,这由编译器在编译期间进行验证同时在类加载过程中的类检验阶段的数据流分析阶段要再次验证
  • 我们说的java虚拟机的解释引擎是基于栈嘚执行引擎,其中的栈值的就是操作数栈
  • 基于栈式架构的虚拟机所使用的零地址指令更加紧凑但是完成一项操作的时候必然需要使用更哆的入栈和出栈指令,这同时也就意味着将需要更多的指令分派(instruction dispatch)次数和内存读、写次数
  • 由于操作数是存储在内存中的因此频繁的执行内存读/写操作必然会影响执行的速度,为了解决这个问题HotSpot JVM的设计者们提出了栈顶缓存(TOS TOP-of-Stack Cashing)技术,将栈顶元素全部缓存在物理CPU的寄存器中鉯此降低内存的读/写次数,提升执行引擎的执行效率
}

学过数据结构的程序猿应该都清楚栈是一种先入后出,后入先出(LIFO)的表即插入和删除都只能在一个位置上进行,即栈顶位置对栈的基本操作有Push(入栈)和Pop(出栈)。在一般软件研发的笔试中就会经常遇到关于入栈次序一定时,出栈次序有哪些共有几种?

其实此处只要了解一下卡特兰数的算法结构,参见:


由卡特兰数的思想可知若有n个元素顺序入栈,则对应的出栈次序共有f(n)=f(0)f(n-1)+f(1)f(n-2)+……+f(n-1)f(0)

如果说入栈元素次序是abc则由递推公式可得出栈次序共有5种。出栈顺序分别如下:

}

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