Question

所以我知道存在2个内存区域：堆栈和堆。

我也知道如果你创建一个局部变量，它将存在于堆栈中，而不是堆中。随着我们将数据推入其中，堆栈将会增长：

enter image description here

现在我将尝试将我遇到的困惑传递给你：

例如这个简单的Java代码：

public class TestClass {
    public static void main(String[] args)  {
        Object foo = null;
        Object bar = null;
    }
}

被翻译成这个字节码：

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   Stack=1, Locals=3, Args_size=1
   0:   aconst_null
   1:   astore_1
   2:   aconst_null
   3:   astore_2
   4:   return

LineNumberTable: 
line 5: 0
line 6: 2
line 7: 4

LocalVariableTable: 
Start  Length  Slot  Name   Signature
0      5      0    args       [Ljava/lang/String;
2      3      1    foo       Ljava/lang/Object;
4      1      2    bar       Ljava/lang/Object;

根据定义 acons_null 是：

push a null reference onto the stack

和 astore_1 是：

store a reference into local variable 1

我遇到的困惑是，我们将foo推入堆栈，然后我们将它再次存储在堆栈中？将引用存储在局部变量中意味着什么？该局部变量在哪里生活？同样的堆栈我们将foo推入或者是这些单独的堆栈？

现在，如果我在第一个对象上调用一个方法，我将其推入堆栈，因为堆栈指针指向我推送的最后一个元素，它将如何处理？

Answer 1

JVM中每个线程都有一个堆栈。每个堆栈由几个框架组成：每个方法调用都会创建一个新框架，当方法调用完成后，框架就会被销毁。

在堆栈框架内有两个区域：

操作数堆栈（不要将此处的“堆栈”与JVM堆栈本身混淆 - 此处的堆栈表示该区域为先进先出结构）。
局部变量的数组，其中每个变量都有一个索引（从零开始）。

根据JVM的实现，它们在内存中可能连续也可能不连续。从逻辑上讲，它们是堆栈框架的两个独立部分。

正如description of aconst_null中所述，aconst_null指令将null对象引用推送到操作数堆栈。

正如description of astore_<n>中所解释的那样（其中n可以是0,1,2或3）：

<n>必须是当前帧（第2.6节）的局部变量数组的索引。操作数堆栈顶部的objectref必须是returnAddress类型或reference类型。 从操作数堆栈中弹出，<n>处的局部变量值设置为objectref 。

因此，在您的示例中，语句Object foo = null转换为以下内容：

将null（一个指向“无”的特殊引用）推到操作数堆栈的顶部。

  operand stack
   __________
  |   null   | <-- null is pushed on the operand stack
  |__________|
  |          |
  |__________|
  |          |
  |__________|

从操作数堆栈中弹出引用并将其存储在索引1的局部变量中。此局部变量对应于foo。

  operand stack                           local variables
   __________      _______________ _______________ _______________ _______________
  |          |    |      args     |   foo (null)  |               |               |
  |__________|    |_______0_______|_______1_______|_______2_______|_______3_______|
  |          |                    store null in LV#1 
  |__________|
  |          |
  |__________|

为Object bar = null执行了相同的步骤，只是null存储在索引2的局部变量中。

来源：Java虚拟机规范（参见this section）。

Answer 2

你应该看看structure of Java stack frame。

java 堆栈框架包含3件事：

本地变量表

操作数堆栈

对类的常量池AKA帧数据的引用

所以，push a null reference onto the stack - ＆gt;将引用推送到操作数堆栈。

store a reference into local variable 1 - ＆gt;将引用存储到局部变量表

的插槽1中

Answer 3

您可以将操作数堆栈视为临时变量。它是每个方法调用的本地，它的大小可以在编译时确定。

如果要对任何类型的变量（局部变量，静态变量或非静态变量）执行任何操作，可以通过操作数堆栈执行此操作。 Java字节码指令主要使用操作数堆栈。

例如，

foo = bar将对应aload_2和astore_1，这只是意味着将局部变量2的值推送到操作数堆栈和 pop在操作数堆栈的顶部到局部变量1
if (foo == null) ...将对应aload_1和ifnonnull 5，后者告诉JVM：如果操作数堆栈顶部的任何内容不为null，则跳转到下一个5指令抵消;否则，继续下一条指令。
int x = args.length将对应aload_0，arraylength，istore_3，这意味着推送本地变量0 ，弹出数组在操作数堆栈顶部并将其长度推回，弹出整数并将其存储在局部变量3中
iadd，isub，imul，idiv等数值操作会从操作数堆栈中弹出两个整数值并将结果推回原来
调用方法时，会弹出操作数堆栈并将其作为参数传递给新方法的局部变量。
putstatic / getstatic弹出/推送静态变量
putfield / getfield弹出/推送非静态变量

Answer 4

它是相同的堆栈。

或者至少你可以认为它是同一个堆栈，它实际上取决于jvm的实现。

在简单的jvm中

调用方法时，它会为堆栈上的局部变量保留空间。它基本上将堆栈指针递增到它的局部变量的开放空间。方法的父对象（如果是实例方法）和方法的参数是第一个本地。

要将堆栈中的内容分配给本地var，请从堆栈顶部复制到附近的某个位置，即之前的几个位置，位于同一内存区域。

在您的示例中astore 1期间：

locals/stack
[local 0] // args
[local 1] // foo   <--+
[local 2] // bar      |
..return address..    |
[stack 0] // null  ---+

将变量推送到堆栈中的Stack和Variables差异？

4 个答案: