【Java 虚拟机原理】栈帧 | 局部变量表 | 操作数栈 | 方法出口 | JVM 指令逐条解析

韩曙亮

发布于 2023-03-29 16:22:19

3670

发布于 2023-03-29 16:22:19

文章被收录于专栏：韩曙亮的移动开发专栏

文章目录

前言

" 栈帧 " 中存储的是局部变量表 , 操作数栈 , 动态链接 , 方法出口 ;

一、JVM 指令逐条解析

1、Java 代码

Java 代码 :

public class HelloWorld {

    public int add() {
        int a = 1;
        int b = 1;
        int c = a + b;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        HelloWorld helloWorld = new HelloWorld();
        helloWorld.add();
    }
}

2、Java 虚拟机指令

反汇编后的结果如下 :

D:\java>javap -c HelloWorld.class
Compiled from "HelloWorld.java"
public class HelloWorld {
  public HelloWorld();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return

  public int add();
    Code:
       0: iconst_1
       1: istore_1
       2: iconst_1
       3: istore_2
       4: iload_1
       5: iload_2
       6: iadd
       7: istore_3
       8: iload_3
       9: ireturn

  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #2                  // class HelloWorld
       3: dup
       4: invokespecial #3                  // Method "<init>":()V
       7: astore_1
       8: aload_1
       9: invokevirtual #4                  // Method add:()I
      12: pop
      13: return
}

3、分析 JVM 指令

分析 add 方法对应的指令 :

Java 代码 :

    public int add() {
        int a = 1;
        int b = 1;
        int c = a + b;
        return c;
    }

JVM 指令代码 :

  public int add();
    Code:
       0: iconst_1	
       1: istore_1  
       2: iconst_1  
       3: istore_2  
       4: iload_1
       5: iload_2
       6: iadd
       7: istore_3
       8: iload_3
       9: ireturn

逐条解析上面的 JVM 指令 :

0: iconst_1 : 将 int 类型常量 1 压入栈 , 这里的栈是操作数栈 ; 对应代码 int a = 1; ;
1: istore_1 : 将 int 类型值存入局部变量 1 , 局部变量 1 就是第一个局部变量 a , 该操作就是从操作数栈中取出一个值 , 存入到局部变量 1 中 , 对应的操作数栈中的顶部元素出栈 , 对应代码 int a = 1; ; 操作数栈 是 " 栈帧 " 中的 操作数栈 ; 可以看做是一个临时存放数据的区域 , 大部分情况下只有

个元素 , 或者空着 ; 进行二元运算时操作数栈有

个数值 ; 局部变量 是 " 栈帧 " 中的 局部变量表 中的元素 ;

2: iconst_1 : 将 int 类型常量 1 压入栈 , 这里的栈是操作数栈 ; 对应代码 int b = 1; ;
3: istore_2 : 将 int 类型值存入局部变量 2 , 局部变量 2 就是第

个局部变量 b , 该操作就是从操作数栈中取出一个值 , 存入到局部变量 2 b 中 , 对应的操作数栈中的顶部元素出栈 , 对应代码 int b = 1; ;

4: iload_1 : 从局部变量 1 中装载 int 类型值到操作数栈中 ; 将局部变量 a 的值 1 , 装载到操作数栈中 ; 对应代码 int c = a + b; ;
5: iload_2 : 从局部变量 2 中装载 int 类型值到操作数栈中 ; 将局部变量 b 的值 1 , 装载到操作数栈中 ; 对应代码 int c = a + b; ;
6: iadd : 执行 int 类型的加法 ; 从操作数栈中取出

个值 , 进行相加 , 结果再放回操作数栈中 ; 对应代码 int c = a + b; ;