C++ 函数内存管理：使用堆栈实现高效的数据结构

在 C++ 中，内存管理对于优化代码性能至关重要。函数可以利用堆栈和堆两种内存区域来存储数据，每种区域都有其独特的优点和缺点。

栈

• 分配在程序的函数调用栈上
• 分配和取消分配速度快
• 存储的数据量有限

堆

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• 分配在程序的堆区上
• 可以分配任意数量的数据
• 分配和取消分配速度较慢

使用堆栈实现数据结构

某些数据结构，例如链表和二叉树，可以有效地使用堆栈实现。这些数据结构可以轻松地使用指针在栈上创建和销毁。

实战案例：链表

考虑一个链表的实现，其中每个节点包含一个数据值和一个指向下一个节点的指针：

struct Node {
    int data;
    Node* next;
};

添加节点

添加到链表的方法如下：

void addNode(Node** head, int data) {
    // 分配一个新节点
    Node* newNode = new Node;
    newNode->data = data;
    newNode->next = NULL;
    
    // 将新节点连接到链表中
    newNode->next = *head;
    *head = newNode;
}

移除节点

从链表中移除一个节点的方法如下：

void removeNode(Node** head, int data) {
    Node* curr = *head;
    Node* prev = NULL;
    
    // 查找要移除的节点
    while (curr && curr->data != data) {
        prev = curr;
        curr = curr->next;
    }
    
    // 移除节点
    if (!curr) {
        // 数据不存在，无法移除
        return;
    }
    
    if (prev) {
        prev->next = curr->next;
    } else {
        // 移除头节点
        *head = curr->next;
    }
    
    // 释放节点内存
    delete curr;
}

在这个实现中，addNode 和 removeNode 函数都使用堆栈存储链表节点，这使得数据添加和删除变得快速、高效。