public class Helloworld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("hello,world");
}
}
标签：
public class Helloworld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("hello,world");
}
}如果用javap查看此类结构
javap -c Helloworld.class
输出是
public class com.beetl.myos.ch1.Helloworld {
public com.beetl.myos.ch1.Helloworld();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #8 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: getstatic #16 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #22 // String hello,world
5: invokevirtual #24 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
}从javap输出了俩部分，首先是构造函数，用了三个直接码指令。如果熟悉java编程的，就知道，尽管没有为Helloworld提供构造函数，但Java会提供一个默认的构造函数，我们通过反编译类就能看到，有个叫<init>的构造函数，这是程序在编译成class的时候创建的。这三个指令依次是aload_0 invokespecial return
aload_0 此指令告诉虚拟机，将局部变量this放入操作栈里。对于每一个方法（构造函数从字节码角度来讲，也是一个方法，并无区别），方法的参数，以及方法中申明的变量都是在编译期间确定好的，按照出现顺序存放在栈帧里（stack frame）的局部变量表里，位置0 总是默认留给this，其后的位置留给方法的申明参数列表，再之后是留给方法内部用到的局部变量，我们将在下一节会详细介绍指令的数据结构基础。在这，我们只需要清楚 aload_0 是变量表里第一个对象this放到操作栈里
invokespecial #8 此指令，告诉虚拟机，调用常亮池里(constant pool)的方法，也即是如javap输出的Method java/lang/Object."<init>":()V. invokespecial 指令要求操作栈(Operand Stack)有一个对象引用，也就是 也就是刚通过aload_0压入的this，invokespecial 其后的参数指向常量池的init方法。正如invokespecial 名字所暗示的那样，此指令只用于一些特殊方法调用，如实例的初始化方法，私有方法，父类方法
操作栈
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索引 |
内容 |
|
0 |
this |
return 不带值的返回，如果需要返回一个对象，则用aretrun，返回一个整形，用ireturn ，这些指令都要求操作栈里都有响应的值。 4.
对于第二部分，javap输出了4个指令
getstatic #16 将静态字段压入操作栈，#16指向了常量池里的System.out 对象
ldc,因为我们知道，System.out.println 还需要一个参数，因此ldc #22 指令会压入#22所代表的字符串的引用入操作栈。
invokevirtual 是调用方法常用的指令，其后 #24 是常量池里java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 方法，invokevirtual 指令会调用操作栈第一个对象上的。此时操作栈应该是这个样子
操作栈
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索引 |
内容 |
|
0 |
System.out的引用 |
|
1 |
hello world 字符串的引用 |
return 返回
如果学习过计算机原理，或者了解寄存器工作方式的，应该能看不出，操作栈其实很像cpu操作，将值放入寄存器后，cpu指令会取出寄存器值进行运算，虚拟机字节码也有类似这个原理，比如，前面我们看到的aload_0, 从变量表里取出第一个值放入到操作栈里，通常这是this（但对于静态方是例外），让我们看一个更典型的的一段java代码
public class Ch1Simple {
public int add(int a,int b){
int c = a+b;
return c;
}
}在命令行运行
javap -c Ch1Simple
输出如下，这里为了节省篇幅，省略了构造函数字节码
public int add(int, int);
Code:
0: iload_1
1: iload_2
2: iadd
3: istore_3
4: iload_3
5: ireturn0:iload_1 指令将变量表第二个元素放入操作栈中，第二个元素实际上就是int a，再次强调，第一个元素是this，第三个元素是int b，第四个元素是int c.这是在编译的时候就确定好的
add方法的方法栈(method stack)的变量表此时应该是这个样子
变量表
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索引 |
内容 |
压入操作栈 |
|
0 |
this |
iload_0 |
|
1 |
a |
iload_1 |
|
2 |
b |
iload_2 |
|
3 |
c |
iload_3 |
iload_2 此指令将变量第三个元素放入到操作栈中
iadd 将操作栈俩个变量想加，i表示操作栈俩个变量是int类型
istore_3 操作栈结构存回到变量表里，位置索引是3，也就是变量c
iload_3 因为方法要求返回值，return指令 仍然需要调用操作栈，所以又将变量3压入操作栈里
ireturn 方法执行结束，弹出操作栈里的值。
java运行的时候，会为每一个线程分配一个线程栈，线程执行每个方法，会为其创建一个栈帧(stack frame)，执行结束后销毁栈帧。栈帧包含了变量表和操作栈，其长度是在编译期间就能确定的，如下方法
public class Ch1Simple {
public int add(int a,int b){
int c = a+b;
return c;
}
}因为有4个变量，分别是this,a,b,c 。 this 是对象指针，占用俩个字节， 变量 a,b，c 存放的int类型，因此也各占用俩个字节，所以变量表占用8个字节。
add方法里，指令iadd,操作俩个数，需要4个字节，而ireturn 需要操作栈有2个字节，因此操作栈只需要4个字节就能满足需求了（这个结论还有点唐突，需要细化）
因此，总的来说，add方法的栈帧应该是如下样子
变量表
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索引 |
内容 |
压入操作栈 |
|
0 |
this |
aload_0 |
|
1 |
a |
iload_1 |
|
2 |
b |
iload_2 |
|
3 |
c |
iload_3 |
操作栈
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索引 |
内容 |
|
0 |
|
|
1 |
字节码指令对操作数据类型是有要求的，比如iadd, 就要求操作栈里有俩个int类型数据。ireturn 指令要求操作栈顶部有一个int类型数据，而areturn 指令要求操作栈顶部有一个referncetype类型数据，即对象的引用。 同样，对变量表的操作指令，istore_x, 将操作栈顶部的int类型存放到变量表x位置处。从虚拟机的角度来，虚拟机有如下数据类型
原始类型
数字类型
Integer ,所有的int，byte,short ,char, 在虚拟机中都认为是Int类型，占用俩个字节，操作int的指令往往以i开头，如iadd,iload_n,istore_n
Long 对应java的long，占用了4个字节。操作long的指令以l开头，如ladd,此时要求操作栈里存放的有俩个long类型数据
Float 对应float类型，占用俩个字节，操作float的指令以f开头，如fadd,fload_n,fsotre_n.
double,对应double类型，占用4个字节，操作double的指令以d开头，如dadd dload_n, 如下俩个浮点类型字符相加
public double add(double a,double b){
double c = a+b;
return c;
} public double add(double, double);
Code:
0: dload_1
1: dload_3
2: dadd
3: dstore 5
5: dload 5
7: dreturn因为是浮点操作，所以浮点数a，浮点数b，各占俩个字（word），分配到变量表索引位置是1，和 3，变量表如下分配
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索引 |
内容 |
压入操作栈 |
|
0 |
this |
aload_0 |
|
1 |
a(高位) |
dload_1 |
|
2 |
a(低位) |
|
|
3 |
b(高位) |
dload_3 |
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4 |
b(低位) |
|
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5 |
c(高位) |
dload 5 |
|
6 |
c(低位) |
由于dload_n 只支持0..3, 所以用了dload index 指令。虚拟机子所以提供dload_n，而不是只用dload index, 是因为前者只占用一个字节,dload_n, 在字节码中，分别是0x38,0x39,0x40,0x41.（将在下一节简要介绍字节码指令集),dload指令是0x18,因此指令0x39 与0x18 0x01 都是从变量表索引为1的地方取出一个浮点数放入操作栈里
Boolean: 虚拟就中也使用int类型来表示，1表示为true，0表示false。
returnAddress，用于try final，代表了执行某个字节码的指针(需要细化）
Refernce Type,java虚拟机有3中引用类型，分别是类类型(class Type)，接口类型(interface Type)，数组类型(arrayType),分别指向了运行时动态创建的类实例，接口实例，以及数组。如指令checkcast，就要求操作栈里存放的是Refernce Type
public List cast(Object a){
List list = (List)a;
return list;
}对应的字节码是
public java.util.List cast(java.lang.Object);
Code:
0: aload_1
1: checkcast #16 // class java/util/List
4: astore_2
5: aload_2
6: areturn第一个指令是aload_1，aload指令操作的及时一个reference，将变量表索引是1的压入操作栈，即变量a 第二个指令checkcast #16, 从操作栈弹出变量a，并检测是否是java/util/List类型。指令执行到这里的时候，变量表和操作栈应该是这样的
变量表
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索引 |
内容 |
压入操作栈 |
|
0 |
this |
aload_0 |
|
1 |
a |
aload_1 |
操作栈
|
索引 |
内容 |
|
0 |
a |
标签：
原文地址：http://blog.csdn.net/xiandafu/article/details/51458791
