[C언어] 스택(POP, PUSH, PEEK 구현), 레지스터, 스택프레임

C언어는 써본 적이 없어서 환경설정부터 해주었다.

https://blog.naver.com/nms200299/222129689157

VSCode(비주얼스튜디오 코드) C언어 개발환경 구축

 

1. 스택(POP, PUSH, PEEK 구현)

우선 C언어에는 리스트라는게 없고 배열?이라는 것만 있다고 한다..

그래서 구조체로 스택처럼 보이는 배열을 만들어 준 후 스택처럼 사용해주면 된다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_SIZE 100

// 스택 구조체 정의
typedef struct {
    int items[MAX_SIZE];
    int top;
} Stack;

class 같은 느낌으로 Stack 클래스를 만들어준 느낌. 안에는 item이라는 배열과 top이라는 정수형변수가 있음.

// 스택 초기화 함수
void initialize(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

void는 반환하는 값이 없는 함수를 의미. top을 -1로 만들어줌.

배열안에 값이 여전히 있더라도 포인터(top)이 -1에 있으면 그 값들 안씀.

Stack *s는 Stack의 주소를 s로 저장한 매개변수.

// 스택이 비어있는지 확인하는 함수
int isEmpty(Stack *s) {
    return (s->top == -1);
}

// 스택이 가득 찼는지 확인하는 함수
int isFull(Stack *s) {
    return (s->top == MAX_SIZE - 1);
}

isEmpty이거나 isFull이면 True(1)을 반환해주는 함수.

// 스택에 요소를 추가하는 PUSH 함수
void push(Stack *s, int value) {
    if (isFull(s)) {
        printf("Stack overflow\n");
        return;
    }
    s->items[++(s->top)] = value;
}

요소를 추가하기전 이미 isFull이면 "Stack overflow" 출력 후 함수 나옴.

아닐 경우 top+=1 해주고 item[top]=value해주기. (파이썬으로 설명하기...파이썬 보고싶다)

// 스택에서 요소를 삭제하고 반환하는 POP 함수
int pop(Stack *s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("Stack underflow\n");
        exit(1);
    }
    return s->items[(s->top)--];

요소를 삭제하기전 이미 isEmpty이면 "Stack underflow" 출력 후 함수 나옴.

아닐 경우 print(item[top])해주고 top-=1 해주기. 

// 스택의 맨 위 요소를 반환하는 PEEK 함수
int peek(Stack *s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("Stack is empty\n");
        exit(1);
    }
    return s->items[s->top];
}

스택이 이미 비었다면 "Stack is empty" 출력후 exit.

아니라면 print(item[top])해주기.

int main() {
    Stack s;
    initialize(&s);

    // 스택에 요소 추가
    push(&s, 3);
    push(&s, 5);
    push(&s, 10);

    // 스택에서 요소 삭제 및 출력
    printf("Popped element: %d\n", pop(&s));

    // 스택의 맨 위 요소 확인
    printf("Top element: %d\n", peek(&s));

    return 0;
}

출력값

Popped element: 10
Top element: 5

---

2. Stack

: 후입선출(LIFO) 데이터 구조

3. Stack Frame

: 프로그램 중 함수가 호출될 때 일어나는 스택의 변화. 각 함수 호출은 새로운 스택 프레임을 생성, 이전 스택 프레임 위에 쌓임.

함수가 이렇게 실행 될 때,

https://blog.naver.com/higeon_/223235041023

스택프레임은 이렇게 변화함.

4. Stack Register

: CPU 내부의 레지스터 중 하나.  현재 스택 프레임의 맨 위에 위치한 메모리 주소. ==Stack Pointer