JVM摘要--指令集介绍02

【题外话】由于有大牛在论坛里贴出翻译的《Java虚拟机规范》，我也就不用写那么详细了，哈哈，觉得那里需要写就写一下吧

Java代码的字节码可以通过 javap 命令生成

JVM的指令通用格式为：

<index> <opcode> [<operand1> [<operand2>...]] [<comment>]

可以认为，方法的JVM字节码存放在一个Code[]数组中，
• <index>就是该数组中存放的操作码的索引，
• <opcode>是操作码的助记符号
• <operandN>是指令的操作数
• <comment>是行尾的语法注释


下面看一个例子

void spin() {
   int i;
   for (i = 0; i < 100; i++) {
        ; // Loop body is empty
   }
}

编译后的代码如下 (与《Java虚拟机规范(java SE 7)》上看到的不一样，不知道是不是JDK版本的问题)

void spin();
  Code:
   0:   iconst_0
   1:   istore_1
   2:   iload_1
   3:   bipush  100
   5:   if_icmpge       14
   8:   iinc    1, 1
   11:  goto    2
   14:  return

调用一个新的方法，就产生一个新的帧栈(Frame)，如下图，在一个帧栈中，含有操作数栈(Operand Stack)和局部变量表(Local Variables)，注意，此图只是用来表示在此期间发生的操作，并不直观的表示内存中的实际状态。

STEP1-->  0: iconst_0 


Code[]数组的第0行，表示把int型的0值压入操作数栈，注意，在局部变量表中，索引为0的位置存放的局部变量是指向调用当前方法的类实例的指针，即this指针
指令iconst_<i> 中的i表示的int 常量 −1、0、1、2、3、4、5


STEP2-->  1:   istore_1 


从操作数栈中弹出一个int型的操作数(即常量0),然后将其放置在局部变量1号位置(0号位置已被this占据)

STEP3-->  2:  iload_1 


从局部变量表中获得1号位置变量的值，将其压入操作数栈

STEP4-->  3： bipush  100 


在操作数栈中加入int型的常量100

STEP5-->  5: if_icmpge   14 


该命令和《Java虚拟机规范》得到的不太一样，但起到的功能是一样的，可以查一下JVM 的在线文档，发现此命令的介绍如下：

if_icmpge  pops the top two ints off the stack and compares them. If value2 is greater than or equal to value1, execution branches to the address (pc + branchoffset), where pc is the address of the if_icmpge opcode in the bytecode and branchoffset is a 16-bit signed integer parameter following the if_icmpge opcode in the bytecode. If value2 is less than value1, execution continues at the next instruction.

即将操作数栈中的两个int值弹出栈，然后比较它们，如果value2（即这里的0）大于或等于value1（即这里的100），则跳转至14行执行，否则就继续执行。很显然，这里0<100，所以继续执行下面的代码。


STEP6-->  8:   iinc    1, 1 


该命令给局部变量表的1号位置的int值增加1，如图，原来的0变成了1

STEP7-->  11:  goto    2 
很显然，这一条的命令就是让下一条执行语句跳至2，即 iload_1，然后便继
续执行…



STEP8-->  14:  return 
当局部变量1号位置的值（即程序中的i）大于100后，便满足了5: if_icmpge   14这条语句的条件，程序跳到14，遇到了return命令，该方法完成