关于栈设计实现的疑问

[zhshto886]

我在实现栈的时候，怎样设计实现栈边界处理的问题上有些疑惑。
我就拿栈设计中的pop函数为例，来说明我的疑惑，希望大牛们帮我解惑。
我接触的教课书上的栈pop函数都是如下的实现：

struct node {
    int capacity;
    int top;			/* 栈顶 */
    int *array;			/* 指向存储栈元素的数组 */
};

int
pop(struct node *S)
{
    if (is_empty(S) == 1) { //表示栈空
	//error
    } else {
	return S->array[S->top--];
    }
}

上面pop函数中，对栈空的这种状态做了判断，如果栈为空，怎提示错误：
提示错误的方式：
1 输出一条错误信息，然后终结程序

fprintf(.....);
exit(-1);

2 返回一个错误的标志值

return ERROR_NUM;

我的疑惑：
如果采用第一种提示错误的方式，程序直接退出！is_empty()最为一个接口提供给用户。
很多的教科书上又这样使用pop函数

if (is_empty(S) == 0) {
    i = pop(S);
}

因为我们要写健壮的程序，不可能让我们的程序在一个小错误就终止阿，但是这里pop函数内的if (is_empty(S) == 1) 判断是不是就没有用处了？使用assert是不是更合适

int
pop(struct node *S)
{
    assert(S != NULL);
    assert(is_empty(S) == 0);

    return S->array[S->top--];
}

何时用assert、何时用if语句对输入的参数进行判断？
我在做栈的练习时，很多的地方不知道该怎么写，很多的判断是留给模块开发者，还是使用者？比如这里的栈空、栈满的处理。



如果采用第二种方法，那么ERROR_NUM的值怎么确定，怎么不和合法的程序冲突，这时is_empty()就作为一个内部函数，而不是一个外部接口了。

if ((i = pop(S)) != ERROR_NUM) {
    //正确取值
} else {
    //错误处理
}

疑问：
那在这里ERROR_NUM的值怎么确定，怎么不和合法的程序冲突？
我没有写过很大的程序，大牛们大程序的栈满、栈空时的错误处理怎么写？建立新栈。。



我学习的是C语言，没有栈模型，我看了STL中的栈的实现，他在STL中做了栈空栈满的判断和处理，但是没有看太懂，大家遇到栈问题时都是怎样处理的？

[jackyjkchen]

如果发生了内存分配、访问错误，出一点错就退出是正解

[feifanup]

由谁负责判断verify 应该是事前约定好的
还包括对入参判断合法性,已经出参合法性的判断都有约定

[cphj]

个人建议你参考STL的实现

比如STL中，在pop()里面的empty检查是用DEBUG宏包起来的，也就说release版本里面，stack本身并不检查empty

而你使用stack的代码应该确保不对empty的stack做pop()动作，比如算法的设计本身确保stack里面一定有元素，或者用empty来做为算法结束条件等等

[cphj]

另外建议你看看“基于契约的编程”

再一个，C/C++的思想是“不为可能不使用的东西付出开销”，还有“相信程序员”，所以不建议你在pop()里面做empty检测

如果倾向于预防错误，那么推荐用Java或者C#，它们都会对pop() empty的stack的动作抛出异常

[cattycat]

空的话，抛出异常，或返回错误标志也行。

[sxjkk]

我觉得你写的栈有些麻烦了，其实很简单的，我给你我的一个栈实现参考

#include <stdio.h>

/** 栈的大小 **/
int max = 10;
/** 栈结构 **/
int array[max];
/** 栈指针 **/
int top = -1;

/** 数据入栈 **/
void push(int j)
{
	array[++top] = j;
}

/** 数据出栈 **/
int pop()
{
	return array[top--];
}

/** 当前栈指针位置的数据 **/
int peek()
{
	return array[top];
}

/** 是否为空栈 **/
int isEmpty()
{
	return top == -1;
}

/** 栈是否满 **/
int isFull()
{
	reutrn top == max
}

int main()
{
	
	push(20);
	push(40);
	push(60);
	push(80);

	while(isEmpty() != 1)
	{
		printf("%d,", pop());
	}
}

基本原理就是一个后进先出的数据结构

[火山1009]

学习了哈。。。。

[james_hw]

感觉你两个写法大同小异，因为assert同样会中断程序，和exit没什么差别。

我认为这种代价还是由程序员保护，即程序员调用pop前先自己判断is_empty。

[sxjkk]

容易出现异常的地方是POP出栈函数和PUSH压栈函数

那么，我们对这两个函数再改进下

/** 数据入栈 **/
void push(int j)
{
	if(!isFull())
		array[++top] = j;
}

/** 数据出栈 **/
int pop()
{
	if(!isEmpty)
		return array[top--];
}

这样就规避了在入栈和出栈时出错的可能

[sxjkk]

刚写的程序没编译检查，不好意思，再发一次，这次编译通过，并且测试过

#include <stdio.h>

/** 栈的大小 **/
#define _MAX_    10
/** 栈结构 **/
int array[_MAX_];
/** 栈指针 **/
int top = -1;

/** 是否为空栈 **/
int isEmpty()
{
	return top == -1;
}

/** 栈是否满 **/
int isFull()
{
	return top == _MAX_;
}

/** 数据入栈 **/
void push(int j)
{
	if(!isFull())
		array[++top] = j;
}

/** 数据出栈 **/
int pop()
{
	if(!isEmpty())
		return array[top--];
}

/** 当前栈指针位置的数据 **/
int peek()
{
	return array[top];
}

int main()
{
	
	push(20);
	push(40);
	push(60);
	push(80);

	while(isEmpty() != 1)
	{
		printf("%d,", pop());
	}
}

[qq272552209]

书只是参考，有可能 是印刷错误，不要但相信书了，要有自己的想法。
出栈的时候，首先判断是否为空，这个是调用上边的函数，函数一定有返回值，如果是1的话，说明是空栈，否则就不是空栈。
if（is_empty(S) == 1）
printf（"输出一些提示错误信息等、、、"）;
else
｛
return s->a[s->top];
｝
这个就是利用一个函数的调用，来判断是否为空。

[j260749883]

栈、栈……

[OneBleach]

学习了！

[Caballeroo]

[Quote=引用 12 楼 onebleach 的回复:]
学习了！
[/Quote]



顶！

[zhshto886]

[Quote=引用 4 楼 cphj 的回复:]
另外建议你看看“基于契约的编程”

再一个，C/C++的思想是“不为可能不使用的东西付出开销”，还有“相信程序员”，所以不建议你在pop()里面做empty检测

如果倾向于预防错误，那么推荐用Java或者C#，它们都会对pop() empty的stack的动作抛出异常
[/Quote]
＠cphj
在网上搜了搜契约编程的概念，感觉很不错，不过很零散，没有找到相关的书籍，你那有详细些的资料吗？
有的话麻烦给我发一份：[e-mail]

[zhshto886]

顶上去，吃饭去！

[cphj]

契约式编程，几年前看的，也没有详细研究，印象不深了，似乎是一本讲Eiffel的书

简单说一下我的理解，契约式编程是一种编程方法论，有时候我们需要反思一下：
那么不顾一切的防御错误值得吗？有效吗？
既然“提前优化”、“过度优化”不好，那么“提前防御”、“过度防御”是不是也需要适可而止？