### 前提概要
> **Java虚拟机的指令由
一个字节长度、代表着某种特定操作含义的数字(称为操作码,
Opcode)以及跟随其后的零至多个代表此操作所需参数(称为操作数,Operands)而构
成**。
### 指令介绍
> **由于限制了Java虚拟机操作码的长度为
一个字节(即 0~255),这意味着指令集的操作码总数不可能超过256条。**
**大多数的指令都包含了其操作所对应的数据类型信息,例如**:
- **iload 指令用于从局部变量表中加载int型的数据到操作数栈中**
- **fload 指令加载的则是float 类型的数据。**
- **大部分的指令都没有
支持整数类型 byte、char 和 short,甚至没有任何指令
支持 boolean类型。**
- **大多数对于 boolean、byte、short 和 char 类型数据的操作,实际上都是使用相应的 int 类型作为运算类型**
#### 加载和存储指令
> **用于将数据在栈帧中的局部变量表和操作数栈之间来回传输,这类指令
包括如下
内容。**
**将
一个局部变量加载到操作栈**:
````
iload、iload_<n>、
lload、lload_<n>、
fload、fload_<n>、
dload、dload_<n>、
aload、aload_<n>。
````
将
一个数值从操作数栈存储到局部变量表
````
istore、istore_<n>、
lstore、lstore_<n>、
fstore、fstore_<n>、
dstore、dstore_<n>、
astore、astore_<n>。
````
将
一个常量加载到操作数栈
````
bipush、sipush、
ldc、ldc_w、ldc2_w、
aconst_null、
iconst_m1、iconst_<i>、lconst_<l>、
fconst_<f>、dconst_<d>。
````
**扩充局部变量表的访问索引的指令**
> wide
#### 运算或算术指令
用于对**两个操作数栈**上的值进行某种特定运算,**并把结果重新存入到操作栈顶**。
````
加法指令:iadd、ladd、fadd、dadd。
减法指令:isub、lsub、fsub、dsub。
乘法指令:imul、lmul、fmul、dmul 等等
````
#### 类型转换指令
**可以将两种不同的
数值类型进行相互转换,Java 虚拟机直接
支持以下
数值类型的宽化类型转换
(即小范围类型向大范围类型的安全转换):**
- int 类型到 long、float 或者 double 类型。
- long 类型到 float、double 类型。
- float 类型到 double 类型。
处理窄化类型转换(Narrowing Numeric Conversions)时,必须显式地使用转换指令来完
成,这些转换指令
包括:
````
i2b、i2c、i2s、l2i、f2i、f2l、d2i、
d2l 和 d2f。
````
#### 创建
类实例的指令:
> new。
#### 创建数组的指令:
> **newarray、anewarray、multianewarray。**
#### 访问字段指令:
> **getfield、putfield、getstatic、putstatic。**
#### 数组存取相关指令
把
一个数组元素加载到操作数栈的指令:
````
baload、caload、
saload、iaload、
laload、faload、
daload、aaload。
````
将
一个操作数栈的值存储到数组元素中的指令:
````
bastore、castore、sastore、iastore、
fastore、dastore、aastore。
````
取数组长度的指令:
````
arraylength。
````
检查
类实例类型的指令:
````
instanceof、checkcast。
````
#### 操作数栈管理指令
如同操作
一个普通数据结构中的堆栈那样,Java 虚拟机提供了一些用于直接操作操作数栈
的指令,
包括:
将操作数栈的栈顶
一个或两个元素出栈
````
pop、pop2。
````
复制栈顶
一个或两个数值并将复制值或双份的复制值重新压入栈顶:
````
dup、dup2、dup_x1、dup2_x1、dup_x2、dup2_x2。
````
将栈最顶端的两个数值互换:
````
swap
````
#### 控制转移指令
控制转移指令可以让 Java 虚拟机有条件或无条件地从指定的位置指令而不是控制转移指
令的下一条指令继续执行程序,从概念模型上理解,可以认为控制转移指令就是在有条件
或无条件地
修改 PC 寄存器的值。控制转移指令如下。
条件分支:
````
ifeq、iflt、ifle、ifne、ifgt、ifge、ifnull、ifnonnull、if_icmpeq、if_icmpne、
if_icm
plt、if_icmpgt、if_icmple、if_icmpge、if_acmpeq 和 if_acmpne。
````
复合条件分支:
````
tableswitch、lookupswitch。
````
无条件分支:
````
goto、goto_w、jsr、jsr_w、ret。
````
####
方法调用指令
- invokevirtual 指令用于
调用对象的实例
方法,根据对象的实际类型进行分派(虚
方法分
派),这也是 Java 语言中最常见的
方法分派方式。
- invokeinterface 指令用于
调用接口
方法,它会在运行时
搜索一个实现了这个接口
方法的对
象,找出适合的
方法进行
调用。
- invokespecial 指令用于
调用一些需要特殊处理的实例
方法,
包括实例初始化
方法、私有
方法和
父类方法。
- invokestatic 指令用于
调用类
方法(static
方法)。
- invokedynamic **指令用于在运行时动态解析出
调用点限定符所引用的
方法,并执行该
方法,前面 4 条
调用指令的分派逻辑都固化在 Java 虚拟机内部,而 invokedynamic 指令的分派逻辑是由
用户所设定的引导
方法决定的。**
方法调用指令与数据类型无关。
####
方法返回指令
是根据返回值的类型区分的,
包括
````
ireturn(当返回值是 boolean、byte、char、short 和 int
类型时使用)、
lreturn、freturn、dreturn 和 areturn,
另外还有一条 return 指令供声明为void 的
方法、
实例初始化
方法以及类和接口的类初始化
方法使用。
````
#### 异常处理指令
在 Java 程序中显式抛出异常的操作(throw 语句)都由 athrow 指令来实现
#### Synchronized指令
有 monitorenter 和 monitorexit 两条指令来
支持 synchronized 关键字的语义

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