文章目录
- 一、容器概览与核心特性
- 核心特性速览
- 二、底层实现原理
- 1. 容器适配器设计
- 2. 默认容器对比
- 三、核心操作详解
- 1. 容器初始化
- 2. 元素操作接口
- 3. 自定义栈实现
- 四、实战应用场景
- 1. 括号匹配校验
- 2. 浏览器历史记录管理
- 五、性能优化策略
- 1. 底层容器选择基准
- 2. 内存预分配技巧
- 六、注意事项与陷阱
- 1. 常见错误操作
- 2. 线程安全性问题
- 七、C++新标准增强
- 1. C++11 emplace优化
- 2. C++17结构化绑定（需容器支持）
- 总结与最佳实践
- 选择栈的三大准则
- 性能优化清单
- 典型应用场景
一、容器概览与核心特性
std::stack是C++标准模板库（STL）提供的容器适配器，遵循后进先出（LIFO）原则。它基于底层容器（默认std::deque）封装实现，为栈操作提供统一接口。
核心特性速览
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 底层容器 | 默认deque，可指定list/vector |
| 时间复杂度 | push/pop/top均为O(1) |
| 空间复杂度 | 与底层容器一致 |
| 迭代器支持 | ❌ 不支持遍历操作 |
| 头文件 | <stack> |
二、底层实现原理
1. 容器适配器设计
stack通过组合现有容器实现功能，类声明原型：
template<typename T,typename Container = std::deque<T>> class stack;
支持的可选底层容器需满足以下接口：
-
back() -
push_back() -
pop_back() -
empty() -
size()
2. 默认容器对比
| 底层容器 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| deque | 快速首尾操作（默认最优解） | 内存非连续 |
| vector | 内存连续，缓存友好 | 尾部扩容时性能抖动 |
| list | 稳定性能，无需扩容 | 内存碎片化，访问效率低 |
三、核心操作详解
1. 容器初始化
// 默认使用dequestack<int> s1; // 指定底层容器stack<string, vector<string>> s2;stack<double, list<double>> s3;// 通过已有容器初始化vector<int> vec {1,2,3};stack<int, vector<int>> s4(vec); // 注意：复制容器内容
2. 元素操作接口
stack<string> history;// 压栈操作history.push("page1"); // 拷贝插入history.emplace("page2"); // 原地构造（C++11）// 访问栈顶cout << "Current: " << history.top(); // 弹栈操作history.pop(); // 注意：返回void，需先获取top()// 容量检查if (!history.empty()) {cout << "Stack size: " << history.size();}
3. 自定义栈实现
template<typename T, typename Container = deque<T
