C语言数据结构实战：从零构建一个高性能的顺序栈

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今天我们将进行一次纯粹的C语言编程实践，主题是数据结构中的“老朋友”——栈 (Stack)。我们将遵循一个详细的开发流程，从设计思路、文件搭建、结构体定义，到每一个接口的编码实现和最终的测试，一步步地用数组（顺序存储）来构建一个功能完备、接口清晰的栈。

步骤一：设计思路与项目搭建

1. 核心设计：为什么选择数组尾部作栈顶？

正如笔记中强调的，用数组模拟栈时，我们必须决定哪一端是“开口”。为了效率，我们选择将数组的尾部作为栈顶。这是因为：

• 入栈 (Push)：相当于在数组末尾添加元素，时间复杂度为 O(1)。
• 出栈 (Pop)：相当于删除数组末尾的元素，只需移动指针（或索引），时间复杂度同样为 O(1)。

如果选择数组头部作栈顶，每次操作都将涉及整个数组元素的移动，效率将急剧下降到 O(n)。

2. 项目搭建

我们先创建一个简单的项目结构，包含三个文件：

• ​​stack.h​​: 栈的头文件，用于定义结构体和对外声明接口。
• ​​stack.c​​: 栈的源文件，用于实现所有接口的具体功能。
• ​​main.c​​: 测试文件，用于调用栈的接口并验证其正确性。

步骤二：定义栈的“灵魂”——结构体与接口 (​​stack.h​​)

在 ​​stack.h​​ 中，我们首先定义栈的管理结构体，并声明所有对外提供的函数接口。

// stack.h
#pragma once#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>// 内部结构体定义，用于管理栈
typedef struct S_STACK {void** data;      // 指向一个指针数组，用于存放任意类型的数据地址int max_capacity; // 栈的最大容量int size;         //