JVM:运行数据区之虚拟机栈

JVM:运行数据区之虚拟机栈

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栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
虚拟机栈的栈元素是栈帧,当有一个方法被调用时,代表这个方法的栈帧入栈;
当这个方法返回时,其栈帧出栈。因此,虚拟机栈中栈帧的入栈顺序就是方法调用顺序。什么是栈帧呢?
栈帧可以理解为一个方法的运行空间。它主要由两部分构成,一部分是局部变量表,方法中定义的局部变量以及方法的参数就存放在这张表中;
另一部分是操作数栈,用来存放操作数。我们知道,Java 程序编译之后就变成了一条条字节码指令,其形式类似汇编,但和汇编有不同之处:汇编指令的操作数存放在数据段和寄存器中,可通过存储器或寄存器寻址找到需要的操作数;
而 Java 字节码指令的操作数存放在操作数栈中,当执行某条带 n 个操作数的指令时,就从栈顶取 n 个操作数,然后把指令的计算结果(如果有的话)入栈。因此,当我们说 JVM 执行引擎是基于栈的时候,其中的“栈”指的就是操作数栈。

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  • 局部变量表
一个一个的32位4字节、定长的连续的内存区存储结构。
局部变量i、j就是放在局部变量表中。
当容量不够时,局部变量表会自动扩容。

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  • 操作数栈

编写一个简单的程序。

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执行反编译命令,并转换成txt文件。

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在class文件所在的文件夹中找到txt文件。

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图中stack=2,就是一个栈,操作数栈。
比如操作数21就是执行打印方法。
iconst_0 istore_2这些都是将量压入/存入栈的指令。
操作数0,iconst_0,即程序中压入变量i。
操作数1,istore_2 ,即程序中存入局部变量j。
操作数3和4,iload_1和iload_2,即加载变量i和j的值。
操作数4,iadd,即把i和j相加。
操作数5,istore_3,把相加的结果存入局部变量三。
以上一一对应程序的执行过程,实际上就是将各个值压入栈中,用汇编指令操作。
操作数栈中的obj,实际上是一个引用,指向堆中的实际对象。
...................

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  • 动态连接(常量池引用)

放在常量池中,但是比常量更大的量。

我们定义一个接口和实现类:

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  • 出口

指方法返回的地址:出栈。

 

虚拟机栈与程序计数器一样,每个线程都独享一个虚拟机栈。

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