Bu yazıda size hesaplama ve programlamanın temel kavramlarından biri olan yığınları öğreteceğiz. Bu yazı, yığınların nasıl çalıştığını, bellek yönetimindeki rollerini ve yığın belleği gibi diğer bellek türlerinden farklarını kapsar. Yığınların ve işlevlerinin ayrıntılarına dalalım.
Yığın nasıl çalışır?
Bir yığın, Son Giren İlk Çıkar (LIFO) ilkesine göre çalışır; bu, yığına eklenen son öğenin ilk kaldırılacak öğe olduğu anlamına gelir. İşte nasıl çalışıyor:
- Push ve Pop İşlemleri: Yığın iki temel işlemi destekler:
- Push: Bu, yığının en üstüne bir öğe ekler.
- Pop: Bu, öğeyi yığının en üstünden kaldırır ve onu son erişilen öğe yapar.
- Bellek Tahsisi: Yığınlar, çalışma zamanında tahsis edilen sabit miktarda bellek kullanır. Fonksiyonlar çağrıldığında yerel değişkenleri ve fonksiyon parametreleri yığında saklanır. Fonksiyondan çıkıldığında hafıza otomatik olarak geri alınır.
- Elemanlara Erişim: Yalnızca üstteki öğeye doğrudan erişebilirsiniz; ilk önce üstteki öğeyi çıkarmadan diğer öğelere erişilemez. Bu erişim yöntemi, yığınları sıkı bir işlem sırası gerektiren verileri yönetmek için kullanışlı hale getirir.
Bir yığın nasıl çalışır?
Bir yığın, verileri belirli bir sırayla yöneten bir dizi yapılandırılmış işlem aracılığıyla çalışır. İşte temel bileşenler ve rolleri:
- Stack Pointer: Bir işaretçi veya indeks, yığındaki en üst konumu takip eder. Bir öğeye basıldığında işaretçi yukarı hareket eder; bir öğe açıldığında işaretçi aşağı doğru hareket eder.
- Bellek Düzeni: Yığın belleği tipik olarak bitişik bir blokta tahsis edilir; burada her itme işlemi mevcut yığın boyutunu azaltır ve her açma işlemi onu artırır.
- Hata İşleme: Boş bir yığından açılmaya çalışmak genellikle yığının yetersiz akışı olarak bilinen bir hatayla sonuçlanırken, tam bir yığına itmek (yığın sabit bir boyuta sahipse) yığın taşmasına neden olur.
Bilgisayarda yığın nedir?
Hesaplamada yığın, verileri LIFO ilkesine bağlı kalacak şekilde depolamaya ve yönetmeye hizmet eden doğrusal bir veri yapısıdır. Bilgi işlemdeki yığınların temel yönleri şunları içerir:
- İşlev Çağrısı Yönetimi: Yığınlar, programlama dillerinde işlev çağrılarının ve geri dönüşlerin yönetilmesinde önemlidir. Bir işlev çağrıldığında, yerel değişkenleri ve parametreleri bir yığın çerçevesinde saklanır.
- Bellek Yönetimi: Yığın, yerel değişkenler için belleği otomatik olarak yönetir. Bir işlevin yürütülmesi tamamlandığında yığın çerçevesi kaldırılır ve manuel ayırmaya gerek kalmadan bellekte yer açılır.
- Uygulamalar: Yığınlar, ifadeleri ayrıştırma, geri izleme algoritmaları ve derinlik öncelikli arama gibi algoritmalarda durumu koruma dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır.
Yığın belleği ile yığın belleği arasındaki fark nedir?
Yığın belleği ve yığın belleği, bilgi işlemde her biri farklı amaçlara hizmet eden iki farklı bellek yönetimi alanıdır:
- Hafıza Tahsisi:
- Stack Memory: Bitişik bir bloğa tahsis edilir ve otomatik olarak yönetilir. Sabit bir boyutu vardır ve aşağıya doğru büyür.
- Heap Memory: Dinamik olarak tahsis edilir ve gerektiğinde büyüyüp küçülebilir. Programcı tarafından manuel olarak yönetilir (C’de malloc ve free gibi işlevler kullanılarak).
- Ömür Boyu:
- Yığın Belleği: Değişkenler yalnızca onları oluşturan işlev yürütülürken mevcuttur. İşlev geri döndüğünde bellek geri alınır.
- Heap Memory: Değişkenler, açık bir şekilde serbest bırakılıncaya kadar varlığını sürdürür, bu da daha uzun süreler boyunca dinamik bellek kullanımına izin verir.
- Erişim Hızı:
- Yığın Belleği: Yapılandırılmış doğası ve referans konumu nedeniyle genellikle daha hızlıdır.
- Heap Memory: Parçalanma ve dinamik ayırma ihtiyacı nedeniyle daha yavaş.
Yığın Commander’da nasıl çalışır?
Komut satırı arayüzü veya programlama ortamları gibi bilgi işlem bağlamlarında yığın, komut yürütmeyi ve durumu yönetmek için kullanılabilir:
- Komut Yürütme: Komutlar yürütüldüğünde, bunların parametreleri ve durumları bir yığına aktarılabilir. Bu, sistemin yürütme sırasını izlemesine ve dönüş durumlarını etkili bir şekilde yönetmesine olanak tanır.
- Geri Al İşlemleri: Birçok komut tabanlı sistem, geri alma işlemlerini gerçekleştirmek için bir yığın uygular. Yürütülen her komut yığına aktarılır ve komutun açılması, son eylemin geri alınmasına olanak tanır.
- Durum Yönetimi: Yığın ayrıca çeşitli işlemlerin durumlarını da takip ederek sistemin gerektiğinde önceki duruma dönebilmesini sağlar.
Bu açıklamanın yığınlar, bunların işlevleri ve yığın belleğinden farkları hakkında bilgi edinmenize yardımcı olacağını umuyoruz. Yığınların nasıl çalıştığını anlamak, çeşitli bilgi işlem bağlamlarında belleği ve verileri etkili bir şekilde yönetmek için çok önemlidir.
