Как устроен стек и для чего он используется в компьютерных технологиях?

Стек — это линейная структура данных, работающая по принципу LIFO (Last In, First Out), что означает «последним пришёл, первым ушёл». 12 В стеке можно добавлять и удалять элементы только с одного конца, который называется «вершина» стека. 1

Основные элементы стека:

• Вершина (top) — элемент, который находится на верхушке стека и доступен для удаления или чтения. 1
• Основание (bottom) — наиболее старый элемент в стеке. 1
• Наполнение (push) — операция добавления нового элемента на вершину стека. 1
• Извлечение (pop) — операция удаления элемента с вершины стека. 1

Стек используется в компьютерных технологиях для решения множества задач, среди которых:

• Управление памятью. 4 Стек хранит адреса возврата при вызове функций, локальные переменные, параметры функции. 4
• Обратный порядок операций. 4 В языках программирования стек применяется для реализации механизма отмены действий (undo). 4 Например, в текстовых редакторах при отмене последнего действия программа использует стек, чтобы восстанавливать предыдущее состояние. 4
• Рекурсия. 14 Стек используется для отслеживания вызовов функций при рекурсивных алгоритмах. 4 Когда функция вызывает саму себя, стек помогает сохранять контекст вызова каждой функции и возвращаться к предыдущему состоянию по завершении рекурсивного вызова. 4
• Работа с разветвлёнными типами данных. 5 Стек данных используют для работы с деревьями, графами, XML-документами, JSON-объектами и другими. 5
• Передача параметров между приложениями и ядром операционной системы. 5

Стек — это универсальный инструмент, который используется в самых разных областях, от базового программирования до сложных вычислений. 2