【C++ STL】stack栈容器的基本使用

Stack容器

stack 是 C++ STL 中实现栈数据结构的容器适配器，遵循「后进先出（LIFO）」 原则，只能从栈顶插入 / 删除 / 访问元素，无法操作栈底或中间元素，也无法遍历。 特征：

• 底层实现：默认基于 deque（双端队列）实现，也可指定 vector 或 list 作为底层容器（需包含对应头文件）。
• 核心特性：
  • 仅支持栈顶（top）的访问 / 操作，无队首 / 队尾概念；
  • 无迭代器，无法遍历栈内元素；
  • 操作效率：入栈 / 出栈均为 O(1) 时间复杂度。

基本使用

• 使用 stack 必须包含头文件<stack>,如果需要指定vector/list为底层容器，需额外包含<vector>或<list>头文件；

#include <stack>
// 如果需要指定vector/list为底层容器，需额外包含\<vector\>或\<list\>头文件；
#include <vector>
#include <list>

• 定义与初始化

// 1、空栈，底层容器默认为deque
stack<int> s1;

// 2、指定底层容器
stack<int, list<int>> s2;

// 3、拷贝构造函数，需要保证底层容器一直
list<int> lst = { 0, 1, 2, 3, 4 };
stack<int, list<int>> s3(lst);

核心操作API

• empty()判断栈是否为空，返回 bool（空为 true）
• size()返回栈中元素个数（unsigned int 类型）
• top()返回栈顶元素的引用（可修改，需非空）
• push(val)栈顶插入元素 val
• emplace(val)栈顶直接构造元素（效率高于 push）
• pop()删除栈顶元素（无返回值，需非空）
• swap(s)交换两个同类型栈的内容

list<int> lst = { 0, 1, 2, 3, 4 };
stack<int, list<int>> s3(lst);

// 栈顶压入元素
s3.push(10);

// 获取栈顶元素
cout << s3.top() << endl;

// 获取元素个数
cout << "size = " << s3.size() << endl;

使用注意

• 空栈操作风险：调用 top()、pop() 前必须用 empty() 判断栈非空，否则触发未定义行为（程序崩溃）；
• 无遍历能力：stack 无迭代器，若需遍历需先复制栈并循环 pop（会破坏原栈）；
• 清空栈：STL 的 stack 未提供 clear() 函数，需通过 while(!s.empty()) s.pop() 实现；
• 底层容器限制：指定底层容器时，需保证容器支持 back()、push_back()、pop_back()、empty()、size()（deque/vector/list 均满足，但 vector 的 pop_back() 效率略低）

结束语

• stack 是 LIFO 结构的容器适配器，仅支持栈顶操作，无随机访问和迭代器；
• 核心操作：push()/emplace()（入栈）、pop()（出栈）、top()（访问栈顶）、empty()/size()（状态查询）；
• 空栈调用 top()/pop() 会导致程序崩溃，使用前务必检查非空，经典应用为括号匹配、DFS 等场景。