Java JVM字节码指令集总结整理与介绍

 

Java是怎么跨平台的

我们上计算机课的时候老师讲过:"计算机只能识别0和1,所以我们写的程序要经过编译器翻译成0和1组成的二进制格式计算机才能执行"。我们编译后产生的.class文件是二进制的字节码,字节码是不能被机器直接运行的,通过JVM把编译好的字节码转换成对应操作系统平台可以直接识别运行的机器码指令(二进制01代码),JVM充当了一个中间转换的桥梁,这样我们编写的Java文件就可以做到 "一次编译,到处运行" 。

 

平台无关的基石

各种不同平台的虚拟机与所有平台豆统一使用的程序存储格式――字节码(ByteCode)是构成平台无关性的基石。Java虚拟机不和包括Java在内的任何语言绑定,它只与"Class 文件" 这种特定的二进制文件格式所关联,Class文件中包含了Java虚拟机指令集和符号表以及若干其他辅助信息。基于安全的考虑,Java虚拟机规范要求在Class文件中使用许多强制性的语法和结构化约束,其他的语言都可以用自己的编译器编译出能被Java虚拟机接受的有效的Class文件。其实现在很多语言都可以在Java虚拟机上运行了,比如kotlin、Scala、JRuby、Groovy、Jython。。。。。。

 

JVM字节码指令介绍

JVM官方文档JVM虚拟机规范对JDK8的指令集介绍地址为:https://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html/jvms-6.html#jvms-6.5,英语好的小伙伴可以看一看。

Java虚拟机的指令由一个字节长度的、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。由于Java虚拟机采用面向操作数栈而不是寄存器的架构,所以大多数的指令都不包含操作数,只有一个操作码。

由于限制了Java虚拟机操作码的长度为一个字节(一个字节8位,2^{8} =256,即0~255),这意味着指令集的操作码总数不可能超过256条;又由于class文件格式放弃了编译后代码的操作数长度对齐,操作数的数量以及长度取决于操作码,如果一个操作数的长度超过了一个字节,那么它将会以big一endian顺序存储,即高位在前的字节序。例如,如果要将一个16位长度的无符号
整数使用两个无符号字节存储起来(将它们命名为妙byte1和byte2),那这个16位无符号整数的值就是:(byte1<<8)|byte2。

字节码指令流应当都是单字节对齐的,只有Iableswitch和lookupswitch两个指令例外,由于它们的操作数比较特殊,都是以4字节为界划分的,所以当这两个指令的参数位置不是4字节的倍数时,需要预留出相应的空位补全到4字节的倍数以实现对齐。

这种操作在某种程度上会导致解释执行字节码时损失一些性能。但这样做的优势也非常明显,放弃了操作数长度对齐,就意味着可以省略很多填充和间隔符号;用一个字节来代表操作码,也是为了尽可能获得短小精于的编译代码。

如果不考虑异常处理的话,那么Java虚拟机的解释器可以使用下面这个伪代码当做最基本的执行模型来理解:

do {
     自动计算PC寄存器的值加1;
     根据PC寄存器的指示位置,从字节码流中取出操作码;
     if(字节码存在操作数) 从字节码流中取出操作数;
     执行操作码所定义的操作;
} while(字节码流长度>0)

字节码与数据类型

在Java虚拟机的指令集中,大多数的指令都包含了其所操作的数据类型信息。例如,iload 指令用于从局部变量表中加载int 类型的数据到操作数栈中,而fload指令加载的则是 float 类型的数据。这两个指令的操作可能会是由同一段代码来实现的,但它们必须拥有各自独立的操作码。

对于大部分与数据类型相关的字节码指令来说,它们的操作码助记符中的首字母都跟操作的数据类型相关:i代表对int类型的数据操作,l代表long,s代表short,b代表byte,c代表char,f代表float,d代表double,a代表reference。也有一些指令的助记符没有明确用字母指明数据类型(比如arraylength只能操作数组),还有些指令是与数据类型无关的(比如goto指令用于跳转)。

因为Java虚拟机的操作码长度只有一个字节,所以不能每一种与数据类型相关的指令都支持Java虚拟机的所有运行时数据类型。因此,Java虚拟机的指令集对于特定的操作只提供了有限的类型相关指令,有一些单独的指令可以再必要的时候用来将一些不支持的类型转换为可支持的类型。

下面列出了Java虚拟机支持的字节码指令集。用数据类型列所代表的特殊字符替换opcode列的指令模板中的T,就可以得到一个具体的字节码指令(比如byte类型的b替换Tipush中的T后得到bipush)。如果在表中指令模板与数据类型两列共同确定的单元格为空,则说明虚拟机不支持对这种数据类型执行这项操作。

我们可以发现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。编译器会在编译期或运行期将byte和short类型的数据带符号扩展(sign一extend)为相应的int类型数据,将boolean和char类型数据零位扩展(zero一extend)为相应的1nt类型数据。与之类似,在处理boolean、byte、short和char类型的数组时,也会转换为使用对应的int类型的字节码指令来处理。因此,操作数的实际类型为boolean、byte、char及short的大多数操作,都可以用操作数的运算类型(computationaltype)为int的指令来完成。

Java虚拟机中,实际类型与运算类型的对应关系如下表:

下面介绍一下JVM中的各种类型的指令集,好多没有列出来,可以参看最后的JVM指令集大全参考手册。

加载和存储指令

加载和存储指令用于将数据从栈帧的本地变量表和操作数栈之间来回传递:

  • 将一个本地变量加载到操作数栈的指令::iload、iload_<n>、lload、lload_<n>、fload、fload_<n>、dload、dload_<n>、aload、aload_<n>。这里load后面的<n>代表的是当前栈帧中局部变量表的索引值,执行load操作后会把位于索引n位置的数据入栈到操作数栈顶。
  • 将一个数值从操作数栈存储到局部变量表的指令:istore、istore_<n>、lstore、lstore_<n>、fstore、fstore_<n>、dstore、dstore_<n>、astore、astore_<n>。这里store后面的<n>代表的是当前栈帧中局部变量表的索引值,执行store操作后会把操作数栈顶的数据出栈,然后保存到位于索引n位置的局部变量表中。
  • 将一个常量加载到操作数栈的指令:bipush、sipush、ldc、ldc_w、ldc2_w、aconst_null、iconst_m1、iconst_<i>、lconst_<l>、fconst_<f>、dconst_<d>。const操作就是把对应类型的常量数据入栈到操作数栈的栈顶。例如iconst_10则表示把int类型的常量10入栈到操作数栈顶。
  • 扩充局部变量表的访问索引的指令:wide

我们看到上面有很多指令都是 指令_<n>,比如iload_<n>其实是表示一组指令(iload_<0>,iload_<1>,iload_<2>,iload_<3>)。在尖括号之间的字面指定了隐含操作数的数据类型:<n>代表的是非负的整数,<i>代表的是int类型数据,<l>代表long类型,<f>代表float类型,<d>代表double类型。操作byte,char和short类型的数据时,经常用int类型的指令来表示。

如果是实例方法(非static的方法),那么局部变量表中第0位索引的Slot默认是用于传递方法所属对象实例的引用"this"。其余参数则按照参数表的顺序来排列,占用从1开始的局部变量Slot,参数表分配完毕后,再根据方法体内部定义的变量顺序和作用域分配其余的Slot(比如方法method(int a1,inta2),参数表为a1和a2,则局部变量表索引0、1、2则分别存储了this指针、a1、a2,如果方法内部有其他内部变量,则在局部变量表中存在a2之后的位置)。

算术指令

算术指令用于对两个操作数栈上的值进行某种特定运算,并把结果重新压入操作数栈。大体上算术指令可以分为两种:对整型数据进行运算的指令与对浮点类型数据进行运算的指令。在每一大类中,都有针对Java虚拟机具体数据类型的专用算术指令。但没有直接支持byte、short、char和boolean类型的算术指令。对于这些数据的运算,都使用int类型的衍令来处理:整型与浮点类型的算术指令在溢出和被零除的时候也有各自不同的行为表现。

Java虚拟机的指令集直接支持了在Java语言规范中描述的各种对整型及浮点类型数进行操作的语义。Java虚拟机没有明确规定整型数据溢出(两个很大的整数相加,可能出现的结果是负数)的情况,只有整数除法指令(idiv和Idiv)及整数求余指令(irem和lrem)在除数为零时会导致虚拟机抛出异常。如果发生了这种情况,虚拟机将会抛出ArlthmeticException异常。

虚拟机要求在进行浮点数运算时,所有的运算结果都必须舍入到适当的梢度。非精确的结果必须舍入为可表示的最接近的精确值,如果有两种可表示的形式与该值一样接近,那将有些选择最低有效位为0的。这种舍入方式称为向最接近数舍入模式。

类型转换指令

类型转换指令可以将两种不同的数值类型进行相互转换。这些转换操作一般用于实现用户代码中的显式类型转换操作,或者用来处理字节码指令的不完备的问题(上面说的byte、short、char和boolean)。

Java虚拟机支持宽化类型转换(小范围类型向大范围类型的转换)、窄化类型转换(大范围类型向小范围类型的转换)两种:

宽化类型转换

  • 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。

类型转换指令有:i2l、i2f,i2d、l2f、l2d、f2d。"2"表示to的意思,比如i2l表示int转换成long。宽化类型转换是不会导致Java虚拟机抛出运行时异常的。

窄化类型转换:

  • 从int类型到byte、short或者char类型
  • 从long类型到int类型
  • 从float类型到int或者long类型
  • 从double类型到int、long或者float类型

窄化类型转换指令包括i2b、i2c、i2s、l2i、f2i、f2l、d2i、d2l和d2f。窄化类型转换可能会导致转换结果具备不同的正负号、不同的数量级,因此,转换过程很可能会导致数值丢失精度。窄化类型转换是不会导致Java虚拟机抛出运行时异常的。

对象创建与访问指令

虽然类实例和数组都是对象,但Java虚拟机对类实例和数组的创建与操作使用了不同的字节码指令。对象创建后,就可以通过对象访问指令获取对象实例或者数组实例中的字段或者数组元素。

操作数栈管理指令

Java虚拟机提供了一些用于直接控制操作数栈的指令,包括:pop,pop2,dup,dup2,dup_x1,dup2_x1,dup_x2,dup2_x2,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。

在Java虚拟机中有专门的指令集用来处理int和reference类型的条件分支比较操作,为了可以无须明显标识一个实体值是否null,也有专门的指令用来检测null值。

boolean、byte、char和short类型的条件分支比较操作,都使用int类型的比较指令来完成,而对于long、float和double类型的条件分支比较操作,则会先执行相应类型的比较运算指令,运算指令会返回一个整型数值到操作数栈中,随后再执行int类型的条件分支比较操作来完成整个分支跳转。由于各种类型的比较最终都会转化为int类型的比较操作,所以基于int类型比较的重要性,Java虚拟机提供了非常丰富的int类型的条件分支指令。

所有int类型的条件分支转移指令进行的都是有符号的比较操作。

方法调用和返回指令

  • 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(<init>)方法、私有方法和父类方法。
  • invokestatic 调用静态方法(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,而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,除了用throw语句显式抛出异常情况之外,Java虚拟机规范还规定了许多运行时异常会在其他Java虚拟机指令检测到异常状况时自动抛出。例如,在前面介绍的整数运算中,当除数为零时,虚拟机会在idiv或Idiv指令中抛出ArithmeticExceptton异常。

而在Java虚拟机中,处理异常(catch语句)不是由字节码指令来实现的(很久之前曾经使用jsr和ret指令来实现,现在已经不用了),而是采用异常表来完成的。

同步指令

Java虚拟机可以支持方法级的同步和方法内部一段指令序列的同步,这两种同步结构都是使用同步锁(monitor)来支持的。

方法级的同步是隐式的,即无须通过字节码指令来控制,它实现在方法调用和返回操作之中。虚拟机可以从方法常量池的方法表结构中的ACC_SYNCHRONIZED访问标志得知一个方法是否声明为同步方法,当方法调用时,调用指令将会检查方法的ACC_SYNCHRONIZED访问标志是否被设置,如果设置了,执行线程就要求先成功持有同步锁,然后才能执行方法,最后当方法完成(无论是正常完成还是非正常完成)时释放同步锁。在方法执行期间,执行线程持有了同步锁,其他任何线程都无法再获取到同一个锁。如果一个同步方法执行期间抛出了异常,并且在方法内部无法处理此异常,那么这个同步方法所持有的锁将在异常抛到同步方法之外时自动释放。

同步一段指令集序列通常是由Java语言中的synchronized语句块来表示的,Java虚拟机的指令集中有monitorenter和monitorexit两条指令来支持synchronized关键字的语义,正确实现synchromzed关键字需要Javac编译器与Java虚拟两者共同协作支持。

package com.wkp.clone;

public class TestLock {

	public void onlyMe(Object f) {
		synchronized (f) {
			doSomething();
		}
	}

	private void doSomething() {
		System.out.println("执行方法");
	}
}

上面代码通过 javap -c TestLock.class > TestLock.txt 将class文件进行反汇编,得到如下指令代码

Compiled from "TestLock.java"
public class com.wkp.clone.TestLock {
public com.wkp.clone.TestLock();
  Code:
     0: aload_0
     1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
     4: return

public void onlyMe(java.lang.Object);
  Code:
     0: aload_1				//将对象f推送至操作数栈顶
     1: dup					//复制栈顶元素(对象f的引用)
     2: astore_2				//将栈顶元素复制到本地变量表Slot 2(第三个变量)
     3: monitorenter			//以栈顶元素对象f作为锁,开始同步
     4: aload_0				//将局部变量Slot 0(this指针)的元素入栈
     5: invokespecial #16     //调用doSomething()方法
     8: aload_2				//将本地变量表Slot 2元素(f)入栈
     9: monitorexit			//释放锁退出同步
    10: goto          16		//方法正常返回,跳转到16
    13: aload_2				//将本地变量表Slot 2元素(f)入栈
    14: monitorexit			//退出同步
    15: athrow				//将栈顶的异常对象抛给onlyMe的调用者
    16: return				//方法返回
  Exception table:
     from    to  target type
         4    10    13   any
        13    15    13   any
}

编译器必须确保无论方法通过何种方式完成,方法中调用过的每条momtor指令都必须执行其对应的momtorexlt指令,而无论这个方法是正常结|还是异常结束。

从上面的指令代码中可以看到,为了保证在方法异常完成时monitorenter和monitorexit指令依然可以正确配对执行,编译器会自动产生一个异常处理器,这个异常处理器声明可处理所有的异常,它的目的就是用来执行momtorexit指令。

 

JVM指令集大全

下面三个为保留操作码,是留给虚拟机内部使用的。

0xca breakpoint 调试时的断点标记
0xfe impdep1 为特定软件而预留的语言后门
0xff impdep2 为特定硬件而预留的语言后门

下面是所有的JVM指令集,可能个别会有出入,可以参看下《Java虚拟机规范 (JavaSE8版)》的第七章操作码助记符。

指令码 助记符 说明
0x00 nop 无操作
0x01 aconst_null 将null推送至栈顶
0x02 iconst_m1 将int型-1推送至栈顶
0x03 iconst_0 将int型0推送至栈顶
0x04 iconst_1 将int型1推送至栈顶
0x05 iconst_2 将int型2推送至栈顶
0x06 iconst_3 将int型3推送至栈顶
0x07 iconst_4 将int型4推送至栈顶
0x08 iconst_5 将int型5推送至栈顶
0x09 lconst_0 将long型0推送至栈顶
0x0a lconst_1 将long型1推送至栈顶
0x0b fconst_0 将float型0推送至栈顶
0x0c fconst_1 将float型1推送至栈顶
0x0d fconst_2 将float型2推送至栈顶
0x0e dconst_0 将double型0推送至栈顶
0x0f dconst_1 将double型1推送至栈顶
0x10 bipush 将单字节的常量值(-128~127)推送至栈顶
0x11 sipush 将一个短整型常量值(-32768~32767)推送至栈顶
0x12 ldc 将int, float或String型常量值从常量池中推送至栈顶
0x13 ldc_w 将int, float或String型常量值从常量池中推送至栈顶(宽索引)
0x14 ldc2_w 将long或double型常量值从常量池中推送至栈顶(宽索引)
0x15 iload 将指定的int型本地变量推送至栈顶
0x16 lload 将指定的long型本地变量推送至栈顶
0x17 fload 将指定的float型本地变量推送至栈顶
0x18 dload 将指定的double型本地变量推送至栈顶
0x19 aload 将指定的引用类型本地变量推送至栈顶
0x1a iload_0 将第一个int型本地变量推送至栈顶
0x1b iload_1 将第二个int型本地变量推送至栈顶
0x1c iload_2 将第三个int型本地变量推送至栈顶
0x1d iload_3 将第四个int型本地变量推送至栈顶
0x1e lload_0 将第一个long型本地变量推送至栈顶
0x1f lload_1 将第二个long型本地变量推送至栈顶
0x20 lload_2 将第三个long型本地变量推送至栈顶
0x21 lload_3 将第四个long型本地变量推送至栈顶
0x22 fload_0 将第一个float型本地变量推送至栈顶
0x23 fload_1 将第二个float型本地变量推送至栈顶
0x24 fload_2 将第三个float型本地变量推送至栈顶
0x25 fload_3 将第四个float型本地变量推送至栈顶
0x26 dload_0 将第一个double型本地变量推送至栈顶
0x27 dload_1 将第二个double型本地变量推送至栈顶
0x28 dload_2 将第三个double型本地变量推送至栈顶
0x29 dload_3 将第四个double型本地变量推送至栈顶
0x2a aload_0 将第一个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2b aload_1 将第二个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2c aload_2 将第三个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2d aload_3 将第四个引用类型本地变量推送至栈顶
0x2e iaload 将int型数组指定索引的值推送至栈顶
0x2f laload 将long型数组指定索引的值推送至栈顶
0x30 faload 将float型数组指定索引的值推送至栈顶
0x31 daload 将double型数组指定索引的值推送至栈顶
0x32 aaload 将引用型数组指定索引的值推送至栈顶
0x33 baload 将boolean或byte型数组指定索引的值推送至栈顶
0x34 caload 将char型数组指定索引的值推送至栈顶
0x35 saload 将short型数组指定索引的值推送至栈顶
0x36 istore 将栈顶int型数值存入指定本地变量
0x37 lstore 将栈顶long型数值存入指定本地变量
0x38 fstore 将栈顶float型数值存入指定本地变量
0x39 dstore 将栈顶double型数值存入指定本地变量
0x3a astore 将栈顶引用型数值存入指定本地变量
0x3b istore_0 将栈顶int型数值存入第一个本地变量
0x3c istore_1 将栈顶int型数值存入第二个本地变量
0x3d istore_2 将栈顶int型数值存入第三个本地变量
0x3e istore_3 将栈顶int型数值存入第四个本地变量
0x3f lstore_0 将栈顶long型数值存入第一个本地变量
0x40 lstore_1 将栈顶long型数值存入第二个本地变量
0x41 lstore_2 将栈顶long型数值存入第三个本地变量
0x42 lstore_3 将栈顶long型数值存入第四个本地变量
0x43 fstore_0 将栈顶float型数值存入第一个本地变量
0x44 fstore_1 将栈顶float型数值存入第二个本地变量
0x45 fstore_2 将栈顶float型数值存入第三个本地变量
0x46 fstore_3 将栈顶float型数值存入第四个本地变量
0x47 dstore_0 将栈顶double型数值存入第一个本地变量
0x48 dstore_1 将栈顶double型数值存入第二个本地变量
0x49 dstore_2 将栈顶double型数值存入第三个本地变量
0x4a dstore_3 将栈顶double型数值存入第四个本地变量
0x4b astore_0 将栈顶引用型数值存入第一个本地变量
0x4c astore_1 将栈顶引用型数值存入第二个本地变量
0x4d astore_2 将栈顶引用型数值存入第三个本地变量
0x4e astore_3 将栈顶引用型数值存入第四个本地变量
0x4f iastore 将栈顶int型数值存入指定数组的指定索引位置
0x50 lastore 将栈顶long型数值存入指定数组的指定索引位置
0x51 fastore 将栈顶float型数值存入指定数组的指定索引位置
0x52 dastore 将栈顶double型数值存入指定数组的指定索引位置
0x53 aastore 将栈顶引用型数值存入指定数组的指定索引位置
0x54 bastore 将栈顶boolean或byte型数值存入指定数组的指定索引位置
0x55 castore 将栈顶char型数值存入指定数组的指定索引位置
0x56 sastore 将栈顶short型数值存入指定数组的指定索引位置
0x57 pop 将栈顶数值弹出 (数值不能是long或double类型的)
0x58 pop2 将栈顶的一个(long或double类型的)或两个数值弹出(其它)
0x59 dup 复制栈顶数值并将复制值压入栈顶
0x5a dup_x1 复制栈顶数值并将两个复制值压入栈顶
0x5b dup_x2 复制栈顶数值并将三个(或两个)复制值压入栈顶
0x5c dup2 复制栈顶一个(long或double类型的)或两个(其它)数值并将复制值压入栈顶
0x5d dup2_x1 复制栈顶的一个或两个值,将其插入栈顶那两个或三个值的下面
0x5e dup2_x2 复制栈顶的一个或两个值,将其插入栈顶那两个、三个或四个值的下面
0x5f swap 将栈最顶端的两个数值互换(数值不能是long或double类型的)
0x60 iadd 将栈顶两int型数值相加并将结果压入栈顶
0x61 ladd 将栈顶两long型数值相加并将结果压入栈顶
0x62 fadd 将栈顶两float型数值相加并将结果压入栈顶
0x63 dadd 将栈顶两double型数值相加并将结果压入栈顶
0x64 isub 将栈顶两int型数值相减并将结果压入栈顶
0x65 lsub 将栈顶两long型数值相减并将结果压入栈顶
0x66 fsub 将栈顶两float型数值相减并将结果压入栈顶
0x67 dsub 将栈顶两double型数值相减并将结果压入栈顶
0x68 imul 将栈顶两int型数值相乘并将结果压入栈顶
0x69 lmul 将栈顶两long型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6a fmul 将栈顶两float型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6b dmul 将栈顶两double型数值相乘并将结果压入栈顶
0x6c idiv 将栈顶两int型数值相除并将结果压入栈顶
0x6d ldiv 将栈顶两long型数值相除并将结果压入栈顶
0x6e fdiv 将栈顶两float型数值相除并将结果压入栈顶
0x6f ddiv 将栈顶两double型数值相除并将结果压入栈顶
0x70 irem 将栈顶两int型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x71 lrem 将栈顶两long型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x72 frem 将栈顶两float型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x73 drem 将栈顶两double型数值作取模运算并将结果压入栈顶
0x74 ineg 将栈顶int型数值取负并将结果压入栈顶
0x75 lneg 将栈顶long型数值取负并将结果压入栈顶
0x76 fneg 将栈顶float型数值取负并将结果压入栈顶
0x77 dneg 将栈顶double型数值取负并将结果压入栈顶
0x78 ishl 将int型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x79 lshl 将long型数值左移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7a ishr 将int型数值右(符号)移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7b lshr 将long型数值右(符号)移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7c iushr 将int型数值右(无符号)移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7d lushr 将long型数值右(无符号)移位指定位数并将结果压入栈顶
0x7e iand 将栈顶两int型数值作“按位与”并将结果压入栈顶
0x7f land 将栈顶两long型数值作“按位与”并将结果压入栈顶
0x80 ior 将栈顶两int型数值作“按位或”并将结果压入栈顶
0x81 lor 将栈顶两long型数值作“按位或”并将结果压入栈顶
0x82 ixor 将栈顶两int型数值作“按位异或”并将结果压入栈顶
0x83 lxor 将栈顶两long型数值作“按位异或”并将结果压入栈顶
0x84 iinc 将指定int型变量增加指定值(i++, i--, i+=2)
0x85 i2l 将栈顶int型数值强制转换成long型数值并将结果压入栈顶
0x86 i2f 将栈顶int型数值强制转换成float型数值并将结果压入栈顶
0x87 i2d 将栈顶int型数值强制转换成double型数值并将结果压入栈顶
0x88 l2i 将栈顶long型数值强制转换成int型数值并将结果压入栈顶
0x89 l2f 将栈顶long型数值强制转换成float型数值并将结果压入栈顶
0x8a l2d 将栈顶long型数值强制转换成double型数值并将结果压入栈顶
0x8b f2i 将栈顶float型数值强制转换成int型数值并将结果压入栈顶
0x8c f2l 将栈顶float型数值强制转换成long型数值并将结果压入栈顶
0x8d f2d 将栈顶float型数值强制转换成double型数值并将结果压入栈顶
0x8e d2i 将栈顶double型数值强制转换成int型数值并将结果压入栈顶
0x8f d2l 将栈顶double型数值强制转换成long型数值并将结果压入栈顶
0x90 d2f 将栈顶double型数值强制转换成float型数值并将结果压入栈顶
0x91 i2b 将栈顶int型数值强制转换成byte型数值并将结果压入栈顶
0x92 i2c 将栈顶int型数值强制转换成char型数值并将结果压入栈顶
0x93 i2s 将栈顶int型数值强制转换成short型数值并将结果压入栈顶
0x94 lcmp 比较栈顶两long型数值大小,并将结果(1,0,-1)压入栈顶
0x95 fcmpl 比较栈顶两float型数值大小,并将结果(1,0,-1)压入栈顶;当其中一个数值为NaN时,将-1压入栈顶
0x96 fcmpg 比较栈顶两float型数值大小,并将结果(1,0,-1)压入栈顶;当其中一个数值为NaN时,将1压入栈顶
0x97 dcmpl 比较栈顶两double型数值大小,并将结果(1,0,-1)压入栈顶;当其中一个数值为NaN时,将-1压入栈顶
0x98 dcmpg 比较栈顶两double型数值大小,并将结果(1,0,-1)压入栈顶;当其中一个数值为NaN时,将1压入栈顶
0x99 ifeq 当栈顶int型数值等于0时跳转
0x9a ifne 当栈顶int型数值不等于0时跳转
0x9b iflt 当栈顶int型数值小于0时跳转
0x9c ifge 当栈顶int型数值大于等于0时跳转
0x9d ifgt 当栈顶int型数值大于0时跳转
0x9e ifle 当栈顶int型数值小于等于0时跳转
0x9f if_icmpeq 比较栈顶两int型数值大小,当结果等于0时跳转
0xa0 if_icmpne 比较栈顶两int型数值大小,当结果不等于0时跳转
0xa1 if_icmplt 比较栈顶两int型数值大小,当结果小于0时跳转
0xa2 if_icmpge 比较栈顶两int型数值大小,当结果大于等于0时跳转
0xa3 if_icmpgt 比较栈顶两int型数值大小,当结果大于0时跳转
0xa4 if_icmple 比较栈顶两int型数值大小,当结果小于等于0时跳转
0xa5 if_acmpeq 比较栈顶两引用型数值,当结果相等时跳转
0xa6 if_acmpne 比较栈顶两引用型数值,当结果不相等时跳转
0xa7 goto 无条件跳转
0xa8 jsr 跳转至指定16位offset位置,并将jsr下一条指令地址压入栈顶
0xa9 ret 返回至本地变量指定的index的指令位置(一般与jsr, jsr_w联合使用)
0xaa tableswitch 用于switch条件跳转,case值连续(可变长度指令)
0xab lookupswitch 用于switch条件跳转,case值不连续(可变长度指令)
0xac ireturn 从当前方法返回int
0xad lreturn 从当前方法返回long
0xae freturn 从当前方法返回float
0xaf dreturn 从当前方法返回double
0xb0 areturn 从当前方法返回对象引用
0xb1 return 从当前方法返回void
0xb2 getstatic 获取指定类的静态域,并将其值压入栈顶
0xb3 putstatic 为指定的类的静态域赋值
0xb4 getfield 获取指定类的实例域,并将其值压入栈顶
0xb5 putfield 为指定的类的实例域赋值
0xb6 invokevirtual 调用实例方法
0xb7 invokespecial 调用超类构造方法,实例初始化方法,私有方法
0xb8 invokestatic 调用静态方法
0xb9 invokeinterface 调用接口方法
0xba invokedynamic 调用动态链接方法
0xbb new 创建一个对象,并将其引用值压入栈顶
0xbc newarray 创建一个指定原始类型(如int, float, char…)的数组,并将其引用值压入栈顶
0xbd anewarray 创建一个引用型(如类,接口,数组)的数组,并将其引用值压入栈顶
0xbe arraylength 获得数组的长度值并压入栈顶
0xbf athrow 将栈顶的异常抛出
0xc0 checkcast 检验类型转换,检验未通过将抛出ClassCastException
0xc1 instanceof 检验对象是否是指定的类的实例,如果是将1压入栈顶,否则将0压入栈顶
0xc2 monitorenter 获得对象的锁,用于同步方法或同步块
0xc3 monitorexit 释放对象的锁,用于同步方法或同步块
0xc4 wide 扩大本地变量索引的宽度
0xc5 multianewarray 创建指定类型和指定维度的多维数组(执行该指令时,操作栈中必须包含各维度的长度值),并将其引用值压入栈顶
0xc6 ifnull 为null时跳转
0xc7 ifnonnull 不为null时跳转
0xc8 goto_w 无条件跳转
0xc9 jsr_w 跳转至指定32位offset位置,并将jsr_w下一条指令地址压入栈顶
============================================
0xca breakpoint 调试时的断点标记
0xfe impdep1 为特定软件而预留的语言后门
0xff impdep2 为特定硬件而预留的语言后门
最后三个为保留指令

参考:《深入理解Java虚拟机第二版》、《Java虚拟机规范 JavaSE8版》

到此这篇关于Java JVM字节码指令集总结整理与介绍的文章就介绍到这了,更多相关Java JVM 字节码指令集内容请搜索编程宝库以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程宝库


 spring容器初始化Bean操作在某些情况下,Spring容器在初始化Bean的时候,希望在初始化bean前和销毁bean前进行一些资源的加载和释放的操作。可以通过一下三种方 ...