JVM虚拟机栈之操作数栈

上图时JVM虚拟机栈的栈帧的内部结构，本篇主要讲解操作数栈 

一、概念：

（1）操作数栈，主要用于保存计算过程的中间结果，同时作为计算过程中变量临时的存储空间。

（2）操作数栈就是JVM执行引擎的一个工作区，当一个方法刚开始执行的时候，一个新的栈帧也会随之被创建出来，这个方法的操作数栈是空的。（操作数栈的实现是一个数组，当数组被创建出来的时候，它的长度已经确定，只不过操作数栈不能用索引来获取数据，它是一个栈结构，只有出栈和入栈操作）.

（3）每一个操作数栈都会拥有一个明确的栈帧深度用来存储数值，其所需的最大深度在编译期就定义好了，保存在方法的code属性中，为max_stack的值。

如图：

javap 命令反编译后，stack=2 是操作数栈的最大栈深度，locals=3 是局部变量的长度。

和局部变量表一样在编译期间就可以确定长度。

（4）栈中的任何一个元素都是可以任意的java数据类型。

        32bit的类型占用一个栈单位深度。

        64bit的类型占用两个栈单位深度。

（5）操作数栈并非采用范文索引的方式来进行数据访问的，而是只能通过标准的入栈（push）和出栈（pop）操作来完成一次数据的访问。

  (6) 如果被调用的方法带有返回值的化，其返回值将会被压入当前栈帧的操作数栈中，并更新pc寄存器中下一条需要执行的字节码指令。

如图：

使用jclasslib 分析：

将int类型数据返回，getsum()栈帧出栈，

发下testGetSum当前栈帧，一上来就获取上一个栈帧的返回值，并保存在操作数栈中。

补充：我们所说的java虚拟机的解释引擎是基于栈的执行引擎，其中的栈指的就是操作数栈。

二、举例更加深入的了解操作数栈：

（1）编写代码：

都以int来保存，是以int保存到局部变量表中。并不是以int类型保存到操作数栈的入栈，还是以byte类型的操作数栈入栈。

（2）反编译后的字节码指令是：

（3）刚执行这个方法，虚拟机栈就会创建栈帧：

此时pc寄存器的值是0，局部变量表和操作数栈都是空的，但它们的长度已经确定。（操作数栈那个15可以忽略）

（4）然后执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令：bipush

将15 存储到操作数栈中。

（5）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令istore_1

操作数栈的15 出栈，存入到局部变量表索引为1的slot中（因为索引为0的slot中存放的是this的引用）

（6）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令bipush

将8存放到操作数栈中。

（7）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令istore_2,将操作数栈中的8出栈，存放到局部变量表索引为2的slot中

（8）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令iload_1,

将局部变量表中索引为1的数值入栈到操作数栈中

（9）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令iload_2

将局部变量表中索引为2的数值入栈到操作数栈中。

（10）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令iadd，执行引擎执行指令，通过解释器解析成机器指令，调用cpu，将8和15依次出栈，将13入栈到操作数栈中。

（11）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令istore_3

将操作数栈中的23出栈，存储到局部变量表所以为3的slot中。

（12）执行引擎根据pc寄存器的值去执行操作指令return，栈帧出栈。