Day350.字节码指令集与解析举例 -JVM

Posted 2021-09-01 阿昌喜欢吃黄桃

字节码指令集与解析举例

一、概述

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1、执行模型

jvm虚拟机的执行模型流程，根据pc寄存器在记录接下来要执行的位置，来自旋的执行判断操作码与操作数

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2、字节码与数据类型

操作码指令会携带操作的数据类型

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3、指令分析

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二、加载与存储指令

使用频率最高，加载：往操作数栈中操作，存储：存储在局部变量表中

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1、复习：再谈操作数栈与局部变量表

i/s是槽位共用，因为int i = 0出了代码块，就失效了，所以下面的String s变量就不开辟新的槽位，直接复用上面的i

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2、局部变量压栈指令

Xload操作：从局部变量表中的指定索引位置的变量，压入操作数栈中

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3、常量入栈指令

const、push、ldc：将常量压入操作数栈

对应的常量表示数值的范围依次变大

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4、出栈入局部变量表指令

里面有代码，也有字节码，所以可以根据老师给的图展开分析，首先该方法被调用的时候，形式参数k和d都是有确定的值，由于该方法不是静态方法，所以局部变量表中的第一个位置（槽位）存储this，而第二个位置存储k具体的值，由于老师只是分析，没有调用这个方法，所以老师全部使用的变量名称来代替具体的值，所以明白就好，继续来分析，然后第三个和第四个位置储存d具体的值，由于d是double类型，所以需要占据两个槽位，数据已经准备好了，那就来看字节码，首先iload_1是将局部变量表中下标为1的k值取出来压入操作数栈中，然后iconst_2是将常量池中的整型值2压入操作数栈，iadd让操作数栈弹出的k值和整型值2执行相加操作，之后将相加的结果值m压入操作数栈中，请注意老师的画法，在执行弹栈和压栈操作之后，老师并没有删除操作数栈中的k值和2，这是因为老师让我们知道具体的操作过程，所以故意为之，不过真正的操作是弹栈之后k值和2就会从操作数栈中弹出，之后操作数栈中就没有k值和2了，只有m值了，然后istore_4是将操作数栈中的m值弹出栈，然后存在局部变量表中下标为4的位置，idc2_w #13代表将long型值12压入操作数栈，istore5是将值12弹栈之后放入局部变量表中下标为5的位置，由于12是long型，所以占据两个位置（槽位），ldc #15代表将字符串atguigu压入操作数栈，astore 7代表将字符串atguigu弹栈之后放入局部变量表中下标为7的位置，idc #16代表将float类型数据10.0压入操作数栈，fstore 8代表将10.0弹出栈，然后放入局部变量表中下标为8的位置，idc2_w #17代表将10.0压入操作数栈，dstore2代表将10.0弹出栈，之后将10.0放入下标为2和3的操作，毕竟这是double类型数据

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槽位复用：

注意：在方法没有运行的时候，根据字节码文件就可以计算出需要几个槽位

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三、算数指令

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对于无穷大和NaN的举例：

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1、所有算术指令

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①举例

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②一个曾经的案例1

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2、比较指令的说明

注意：NaN(Not a Number)表示不是一个数字，比如0.0/0.0得到的可能是1.0（两个数相等），也可能是0.0（0.0是分子），也可能是无穷大（0.0是分母），所以老师给出的解释是NaN代表无法确定是什么数字，只有double和float类型中可能出现NaN的情况，而long类型不会出现NaN，所以只有lcmp，而没有lcml

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3、i++和++i的区别

• 对于i++，先赋值后++

先加载10到操作数栈【bipush 10】，并保存到局部变量表1索引的位置（0的位置是this）【istore_1】，然后自增局部变量表索引1的变量【iinc 1 by 1】，（此时10还在操作数栈中），然后把操作数栈中当前的10，存储在索引2中【istore_2】，最终的结果是i=11（索引1的位置），a=10（索引2的位置）；总结i=11，a=10；

• 对于++i，先++后赋值

先是加载20到操作数栈中【bipush 20】，将操作数栈20的数据保存到索引3的位置【istore_3】，自增索引3位置的数据【iinc 3 by 1】，此时索引3的数据是21，加载索引3的数据到操作数栈中【iload_3】,然后存储到索引为4的位置，此时索引为3的数据为21，索引为4的数据也是21,；总结j=21，b=21；

对于++i和i++，对于i都会自增，但是对于他所赋值给的对象，会有不同的时机进行自增；

四、类型转换指令

明天继续！！！