C语言实现栈的push和pop操作 | 详解+源码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  // 用于动态内存分配（malloc、free）

// 1. 定义栈的结构体
typedefstruct {
    int* data;       // 用数组存储栈的元素
    int top;         // 栈顶指针（记录栈顶元素的位置，初始为-1表示空栈）
    int capacity;    // 栈的最大容量（最多能存多少元素）
} Stack;

// 2. 创建栈（初始化栈）
Stack* createStack(int capacity) {
    // 为栈结构体分配内存
    Stack* stack = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
    if (stack == NULL) {
        printf("内存分配失败！\n");
        returnNULL;
    }
    // 初始化栈的容量
    stack->capacity = capacity;
    // 初始化栈顶指针（空栈时栈顶为-1）
    stack->top = -1;
    // 为存储元素的数组分配内存（大小为capacity）
    stack->data = (int*)malloc(stack->capacity * sizeof(int));
    if (stack->data == NULL) {
        printf("数组内存分配失败！\n");
        free(stack);  // 释放已分配的栈结构体内存
        returnNULL;
    }
    returnstack;
}

// 3. 入栈操作（push）：将元素放入栈顶
void push(Stack* stack, int item) {
    // 先检查栈是否已满（栈顶指针等于最大索引时满）
    if (stack->top == stack->capacity - 1) {
        printf("栈已满，无法入栈！\n");
        return;
    }
    // 栈顶指针+1（移动到新的栈顶位置），再存入元素
    stack->data[++stack->top] = item;
    printf("元素 %d 入栈成功\n", item);
}

// 4. 出栈操作（pop）：从栈顶取出元素
int pop(Stack* stack) {
    // 先检查栈是否为空（栈顶指针为-1时为空）
    if (stack->top == -1) {
        printf("栈为空，无法出栈！\n");
        return-1;  // 用-1表示出栈失败（实际场景可根据需求调整）
    }
    // 先取出栈顶元素，再将栈顶指针-1（栈顶下移）
    int item = stack->data[stack->top--];
    printf("元素 %d 出栈成功\n", item);
    return item;
}

// 测试代码
int main() {
    // 创建一个容量为3的栈（最多存3个元素）
    Stack* stack = createStack(3);
    
    // 测试入栈
    push(stack, 10);  // 栈顶变为0，存储10
    push(stack, 20);  // 栈顶变为1，存储20
    push(stack, 30);  // 栈顶变为2，存储30
    push(stack, 40);  // 此时栈已满，会提示"栈已满"
    
    // 测试出栈
    pop(stack);  // 取出30，栈顶变为1
    pop(stack);  // 取出20，栈顶变为0
    pop(stack);  // 取出10，栈顶变为-1（空栈）
    pop(stack);  // 此时栈为空，会提示"栈为空"
    
    // 释放内存（避免内存泄漏）
    free(stack->data);
    free(stack);
    return0;
}