LocalVariableTable之 Slot 复用

时间：2024-10-09 21:06:21

LocalVariableTable中的 Slot， 是存在复用现象的，这个我早就知道，但是，不太清楚是如何复用的。

  • Java语言规范与JVM规范都没有对Java语言具体要如何使用JVM的局部变量slot做太多限制，只是规定了参数要从下标为0开始的局部变量区传递而已。作用域不重叠的局部变量之间是否一定要复用局部变量区的slot，这纯粹是实现细节——复用也可以，不复用也完全符合规范。所以这种事情只能针对某个具体实现来讨论。假如题主是用Oracle/Sun JDK或者OpenJDK，那么用JDK自带的javap工具来看看不同样子的源码生成怎样的字节码就可以感受到差别了。
  • 在Oracle/Sun JDK与OpenJDK里的javac实现，分配局部变量slot的方式非常死板，纯粹看几个因素：
  • 声明顺序：先到先得；
  • 作用域：进入作用域时抢最靠前得坑，一离开作用域就放开这个坑，让后面的作用域的变量可以占坑；
  • 类型：long与double占俩相邻slot，其它类型占一个slot。

我用的Java版本是Hotspot ，如下，也是有这样的现象的。

java version "1.8.0_131"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_131-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.131-b11, mixed mode)

一个关键点是作用域，什么是java中变量的作用域？它范围是，从定义变量的那一行开始，到对应的代码块结束的那一行。那么什么是代码块呢？ 包含它的花括号的整个部分就是 一个代码块。

看一个例子，如下的代码：

    private static void test1() throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            int ia = 1;

            long long1 = 2;

            int ib = 3;

            long long2 = 555;

            System.out.println(" over = ");

        }

        ArrayList<Integer> array=new ArrayList<Integer>();

        array.add(1);

        for (int i=0;i<array.size();i++) {

            System.out.println(array.get(i));

            Integer ia=array.get(i);

            Integer ib=array.get(i);

            System.out.println(ia);

        }

//        int i = ia + ib;

    }

javap得到的字节码是：

 LocalVariableTable:

        Start  Length  Slot  Name   Signature

         9      20     1       ia   I

        13      16     2    long1   J

        16      13     4       ib   I

        21       8     5    long2   J

         2      33     0        i   I

        82      16     2       ia   Ljava/lang/Integer;

        91       7     3       ib   Ljava/lang/Integer;

        54      50     1        i   I

        43      62     0    array   Ljava/util/ArrayList;

Slot 值出现了重复的0,1,2... ，可见，Slot就是出现了复用。Slot的占用是按照变量在源码出现的顺序来的。 不过，奇怪的是，从上面的信息看来，Slot并不是按字节码信息LocalVariableTable表的顺序来的，Start，Length，Name，Signature都不是的。 ia占用1个slot，long1是2个（尽管long1的起始的slot还是2，但是我们从ib 的起始slot可以推测），long2 起始的slot是5，那么它占用了几个slot呢？从上面的字节码信息，我们并看不出上面东西呢，我们只能根据经验推测， 经验就是

long与double占俩相邻slot，其它类型占一个slot

如果非要看到long2 占用了几个slot，那么就需要再在其对应的作用域中long2 后面创建另外的变量，那么然后就可以通过它后面的变量的起始slot 推测了。

另外，我测试的时候，发现如果变量定义的位置是作用域最后一行的话，也就是说如果定义了变量，后面没有其他代码了，那么它是不会出现在LocalVariableTable表中的。为什么会这样？我想是因为这个时候它就完全无用了吧。如果要让它出现在LocalVariableTable表中，那么只要在其后面随便写点什么代码就好了！

需要注意的是，如果我们的方法，整个就一个作用域，是不会出现slot复用的，因为无法复用啊，一个方法什么情况会出现多个作用域呢？ 其实很简单，一个while循环，或者for，或者if.. else，或者switch等等， 还有就是单单一个 花括号 包围也可以。

参考：

https://www.zhihu.com/question/41694588

相关文章