JVM 指令

指令由一个字节长度的,代表着某种特定操作含义的数字(操作码)以及跟随其后若干个代表此操作所需参数(操作数)而构成,大多数没有操作数;
操作码的长度为1个字节. 所以指令集的操作码总数不超过256条
指令助记符是为了方便阅读指令而语义化的一些符号
比如00000001的指令的助记符为iload;

字节码与数据类型

分类

加载和存储指令

指令助记符中 xxx_<n>是操作数为n时的xxx,他们省略掉了显式的操作数,不需要进行去操作数的动作,实际上操作数就隐含在指令中

将一个局部变量加载到操作栈 :
iload iload_<n>
fload fload_<n>
lload lload_<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
fstore fstore_n
lstore lstore_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_ml iconst_<i>
lconst_<l> fconst_<f> dconst_<d>
扩充局部变量表的访问索引的指令
wide
Demo

如下的代码
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 1;
    int d = 5;
    double x = 44.1;
编译之后的指令为:
    0: iconst_1     // 加载int类型的1
    1: istore_1     // 存储到slot编号为1的局部变量
    2: iconst_2     // 加载int类型的2
    3: istore_2     // 存储到slot编号为2的局部变量
    4: iconst_1    
    5: istore_3
    6: iconst_5     // 加载int类型的5
    7: istore        4    //已经没有省略操作数的istore可用,所以用istore 4
    9: ldc2_w        #9                  // double 44.1d 位于常量池
   12: dstore        5
   14: return

运算指令

加法指令
iadd ladd fadd dadd
减法指令
isub lsub fsub dsub
乘法指令
imul lmul fmul dmul
除法指令
idiv ldiv fdiv ddiv
求余指令
irem lrem frem drem
取反指令
ineg lneg fneg dneg
位移指令
ishl ishr iushr lshl lshr lushr
按位或指令
ior lor
按位与指令
iand land
按位异或指令
ixor lxor
局部变量自增指令
iinc
比较指令
dcmpg dcmpl fcmpg fcmpl lcmp
Demo

a = a+b; // iadd
a = a-b; // isub
a = a*b; // imul
a = a/b; // idiv
a = a%b; // irem
a = a|b; // ior
a = a&b; // iand
a = a^b; // ixor
a = a>>>b; //iushr
a = a>>b; //ishr
a = a<<b; //ishl
a++; //iinc

类型装换指令

宽化类型转换 无须显式指令但是编译之后也会出现一个指令比如 i2f
窄化类型转换 需要显式指令 i2b i2c ....

对象创建与访问指令

创建类实例 new
创建数组 newarray anewarray multianewarray
访问类字段 getfield putfield getstatic putstatic
访问数组元素 b/c/s/i/l/f/d/a+aload
将一个操作数栈存储到数组元素的指令 b/c/s/i/f/d/a+astore
获取数组长度的指令 arraylength
检查类实例的指令 instanceof checjcast

操作数栈管理指令

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或双份的复制值重新压入栈顶 dup dup2 dup_x1 dup2_x2 dup2_x2
将栈顶最顶端的两个数值互换 swap

控制转移指令

条件分支 ifeq iflt ifle ...
复合条件分支 tableswitch lookupswitch
无条件分支 goto goto_W

方法调用和返回指令

调用对象实例方法 invokevirtual
调用接口方法 invokeinterface
调用需要特殊处理的实例方法 invokespecial
调用静态方法 invokestatic
运行时动态解析出调用点限定符所引的方法 invokedynamic

异常处理指令

显式抛出异常 athrow
运行时异常自动抛出

同步指令

持有管程 monitorenter
释放管程 monitorexit

JVM指令