JVM基于栈的解释器执行原理

继上一篇字节码分析finally块对return返回值的影响，好多人对局部变量表和操作数栈之间的关系搞不清楚，下面通过图解来描述局部变量表和操作数栈直接的关系。

通过下面这段代码来解释JVM基于栈的执行原理

4. public static int add(int a, int b) {
5.  int c = 0;
6.  c = a + b;
7.  return c;
8. }

查看字节码的命令：javap -verbose ByteCode.class

add方法的字节码如下：

 public static int add(int, int);
   descriptor: (II)I                    //描述方法参数为两个int类型的变量和方法的返回类型是int的
   flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC        //修饰方法public和static
   Code:
     stack=2, locals=3, args_size=2     //操作数栈深度为2，本地变量表容量为3，参数个数为2
        0: iconst_0    //将int值0压栈
        1: istore_2    //将int值0出栈，存储到第三个局部变量（slot）中
        2: iload_0     //将局部变量表中第一个变量10压栈
        3: iload_1     //将局部变量表中第一个变量20压栈
        4: iadd        //将操作数栈顶两个int数弹出，相加后再压入栈中
        5: istore_2    //将栈顶的int数（30）弹出，存储到第三个局部变量（slot）中
        6: iload_2     //将局部变量表中第三个变量压栈
        7: ireturn     //返回栈中数字30
     LineNumberTable:
       line 5: 0       //代码第5行对应字节码第0行
       line 6: 2       //代码第6行对应字节码第2行
       line 7: 6       //代码第7行对应字节码第6行
     LocalVariableTable:
       Start  Length  Slot  Name   Si
           0       8     0     a   I    //a占用第1个solt
           0       8     1     b   I    //b占用第2个solt
           2       6     2     c   I    //c占用第3个solt

根据上面字节码画出下面局部变量表和操作数栈之间的操作关系。

局部变量表和操作数栈关系

图中调用add(10,20)传入的参数是a=10;b=20。

1. 指令0执行后：局部变量表中有两个数字10、和20，操作数栈一个值0，程序计数器指向第0行字节码指令
   0: iconst_0 //将int值0压栈
2. 指令1执行后：局部变量表中有三个数字10、20和0，操作数栈没有值，程序计数器指向第1行字节码指令
   1: istore_2 //将int值0出栈，存储到第三个局部变量（slot）中
3. 指令2执行后：局部变量表中有三个数字10、20和0，操作数栈一个值10，程序计数器指向第2行字节码指令
   2: iload_0 //将局部变量表中第一个变量10压栈
4. 指令3执行后：局部变量表中有三个数字10、20和0，操作数栈两个值10和20，程序计数器指向第3行字节码指令
   3: iload_1 //将局部变量表中第一个变量20压栈
5. 指令4执行后：局部变量表中有三个数字10、20和0，操作数栈一个值30，程序计数器指向第4行字节码指令
   4: iadd //将操作数栈顶两个int数弹出10和20，相加后再压入栈中
6. 指令5执行后：局部变量表中有三个数字10、20和30，操作数栈没有值，程序计数器指向第5行字节码指令
   5: istore_2 //将栈顶的int数（30）弹出，存储到第三个局部变量（slot）中
7. 指令6执行后：局部变量表中有三个数字10、20和30，操作数栈一个值30，程序计数器指向第6行字节码指令
   6: iload_2 //将局部变量表中第三个变量压栈
8. 指令7执行后:将栈中的数字返回给调用方法，并销毁此栈帧
   7: ireturn //返回栈中数字30

想了解更多精彩内容请关注我的公众号