深入理解JAVA虚拟机学习笔记13——字节码指令2(运算指令)

时间:2021-09-11 10:57:19

本篇继续字节码指令的学习,开始之前,先巩固一下基础知识,Java中基本数据类型的范围。

1. 整型:

1.1 byte:数据类型是8位、有符号的整数,取值范围-128~127;

1.2 short: 数据类型是 16 位、有符号的整数,取值范围-32768~32767;

1.3 int:数据类型是32位、有符号的整数,取值范围为-2147483648~2147483647;

1.4 long:数据类型是 64 位、有符号的整数,取值范围为-9223372036854774808~9223372036854774807;

2. 浮点型

2.1 float:数据类型是单精度、32位的浮点数,取值范围是3.402823e+38 ~ 1.401298e-45(e+38表示是乘以10的38次方,同样,e-45表示乘以10的负45次方);

2.2 double:double 数据类型是双精度、64 位的浮点数,取值范围是1.797693e+308~ 4.9000000e-324;

3. 布尔型

boolean:占一位,只有两个值,true和false;

4. char型:占16 位,用于存放字符的数据类型,采用unicode编码,存储范围在\u0000~\uFFFF;

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知道了基本的数据类型及范围后,我们看一下运算指令都有哪些。

加法指令:iadd、ladd、fadd、dadd。

减法指令:isub、lsub、fsub、dsub。

乘法指令:imul、lmul、fmul、dmul。

除法指令:idiv、ldiv、fdiv、ddiv。

求余指令:irem、lrem、frem、drem。

取反指令:ineg、lneg、fneg、dneg。

位移指令:ishl、ishr、iushr、lshl、lshr、lushr。

按位或指令:ior、lor。

按位与指令:iand、land。

按位异或指令:ixor、lxor。

局部变量自增指令:iinc。

比较指令:dcmpg、dcmpl、fcmpg、fcmpl、lcmp。

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需要说明的是,虚拟机没有byte,short,char,boolean类型的算术指令,都转换成int类型指令代替。

然后还有几点需要注意的,我们举例说明一下。

1. 如下图所示,计算两个int型数字相加;

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运行时结果居然是-4!

这时因为相加得到的结果已经超过int所能表示的范围,数据运算溢出,JVM对于这种情况,不会抛出异常,而是会返回一个负数。

2. 在算术运算的时候,有一种情况会抛出异常,那就是除法或求余的除数为0的时候,运行下图所示代码。

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我们可以看到运行结果,抛出了ArithmeticException异常。

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3. 对于浮点数,当最小值超过范围的时候,会逐级下溢;当最大值超过范围的时候,会发生上溢。

4. 浮点数运算时,默认的舍入模式为向最接近数输入模式。

5. 浮点数转整数的时候采用的时向零舍入,即直接将小数位舍掉。

6. 如果计算的结果没有明确定义,那么用NaN值来表示。

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