JVM基于栈的解释器执行原理

时间:2022-03-04 14:14:15

继上一篇字节码分析finally块对return返回值的影响,好多人对局部变量表和操作数栈之间的关系搞不清楚,下面通过图解来描述局部变量表和操作数栈直接的关系。

通过下面这段代码来解释JVM基于栈的执行原理

4. public static int add(int a, int b) {
5. int c = 0;
6. c = a + b;
7. return c;
8. }

查看字节码的命令:javap -verbose ByteCode.class

add方法的字节码如下:

 public static int add(int, int);
descriptor: (II)I //描述方法参数为两个int类型的变量和方法的返回类型是int的
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC //修饰方法public和static
Code:
stack=2, locals=3, args_size=2 //操作数栈深度为2,本地变量表容量为3,参数个数为2
0: iconst_0 //将int值0压栈
1: istore_2 //将int值0出栈,存储到第三个局部变量(slot)中
2: iload_0 //将局部变量表中第一个变量10压栈
3: iload_1 //将局部变量表中第一个变量20压栈
4: iadd //将操作数栈顶两个int数弹出,相加后再压入栈中
5: istore_2 //将栈顶的int数(30)弹出,存储到第三个局部变量(slot)中
6: iload_2 //将局部变量表中第三个变量压栈
7: ireturn //返回栈中数字30
LineNumberTable:
line 5: 0 //代码第5行对应字节码第0行
line 6: 2 //代码第6行对应字节码第2行
line 7: 6 //代码第7行对应字节码第6行
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Si
0 8 0 a I //a占用第1个solt
0 8 1 b I //b占用第2个solt
2 6 2 c I //c占用第3个solt

根据上面字节码画出下面局部变量表和操作数栈之间的操作关系。
JVM基于栈的解释器执行原理
图中调用add(10,20)传入的参数是a=10;b=20。

  1. 指令0执行后:局部变量表中有两个数字10、和20,操作数栈一个值0,程序计数器指向第0行字节码指令
    0: iconst_0 //将int值0压栈
  2. 指令1执行后:局部变量表中有三个数字10、20和0,操作数栈没有值,程序计数器指向第1行字节码指令
    1: istore_2 //将int值0出栈,存储到第三个局部变量(slot)中
  3. 指令2执行后:局部变量表中有三个数字10、20和0,操作数栈一个值10,程序计数器指向第2行字节码指令
    2: iload_0 //将局部变量表中第一个变量10压栈
  4. 指令3执行后:局部变量表中有三个数字10、20和0,操作数栈两个值10和20,程序计数器指向第3行字节码指令
    3: iload_1 //将局部变量表中第一个变量20压栈
  5. 指令4执行后:局部变量表中有三个数字10、20和0,操作数栈一个值30,程序计数器指向第4行字节码指令
    4: iadd //将操作数栈顶两个int数弹出10和20,相加后再压入栈中
  6. 指令5执行后:局部变量表中有三个数字10、20和30,操作数栈没有值,程序计数器指向第5行字节码指令
    5: istore_2 //将栈顶的int数(30)弹出,存储到第三个局部变量(slot)中
  7. 指令6执行后:局部变量表中有三个数字10、20和30,操作数栈一个值30,程序计数器指向第6行字节码指令
    6: iload_2 //将局部变量表中第三个变量压栈
  8. 指令7执行后:将栈中的数字返回给调用方法,并销毁此栈帧
    7: ireturn //返回栈中数字30

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