Java
Java虚拟机

Java虚拟机16——字节码指令

简介: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。

1. 常量入栈指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x01 aconst_null null值入栈。
0x02 iconst_m1 -1(int)值入栈。
0x03 iconst_0 0(int)值入栈。
0x04 iconst_1 1(int)值入栈。
0x05 iconst_2 2(int)值入栈。
0x06 iconst_3 3(int)值入栈。
0x07 iconst_4 4(int)值入栈。
0x08 iconst_5 5(int)值入栈。
0x09 lconst_0 0(long)值入栈。
0x0a lconst_1 1(long)值入栈。
0x0b fconst_0 0(float)值入栈。
0x0c fconst_1 1(float)值入栈。
0x0d fconst_2 2(float)值入栈。
0x0e dconst_0 0(double)值入栈。
0x0f dconst_1 1(double)值入栈。
0x10 bipush valuebyte valuebyte值带符号扩展成int值入栈。
0x11 sipush valuebyte1,valuebyte2 (valuebyte1 << 8) \
0x12 ldc indexbyte1 常量池中的常量值(int, float, string reference, object reference)入栈。
0x13 ldc_w indexbyte1,indexbyte2 常量池中常量(int, float, string reference, object reference)入栈。
0x14 ldc2_w indexbyte1,indexbyte2 常量池中常量(long, double)入栈。

2. 局部变量值转载到栈中指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x19 (wide)aload indexbyte 从局部变量indexbyte中装载引用类型值入栈。
0x2a aload_0 从局部变量0中装载引用类型值入栈。
0x2b aload_1 从局部变量1中装载引用类型值入栈。
0x2c aload_2 从局部变量2中装载引用类型值入栈。
0x2d aload_3 从局部变量3中装载引用类型值入栈。
0x15 (wide)iload indexbyte 从局部变量indexbyte中装载int类型值入栈。
0x1a iload_0 从局部变量0中装载int类型值入栈。
0x1b iload_1 从局部变量1中装载int类型值入栈。
0x1c iload_2 从局部变量2中装载int类型值入栈。
0x1d iload_3 从局部变量3中装载int类型值入栈。
0x16 (wide)lload indexbyte 从局部变量indexbyte中装载long类型值入栈。
0x1e lload_0 从局部变量0中装载int类型值入栈。
0x1f lload_1 从局部变量1中装载int类型值入栈。
0x20 lload_2 从局部变量2中装载int类型值入栈。
0x21 lload_3 从局部变量3中装载int类型值入栈。
0x17 (wide)fload indexbyte 从局部变量indexbyte中装载float类型值入栈。
0x22 fload_0 从局部变量0中装载float类型值入栈。
0x23 fload_1 从局部变量1中装载float类型值入栈。
0x24 fload_2 从局部变量2中装载float类型值入栈。
0x25 fload_3 从局部变量3中装载float类型值入栈。
0x18 (wide)dload indexbyte 从局部变量indexbyte中装载double类型值入栈。
0x26 dload_0 从局部变量0中装载double类型值入栈。
0x27 dload_1 从局部变量1中装载double类型值入栈。
0x28 dload_2 从局部变量2中装载double类型值入栈。
0x29 dload_3 从局部变量3中装载double类型值入栈。
0x32 aaload 从引用类型数组中装载指定项的值。
0x2e iaload 从int类型数组中装载指定项的值。
0x2f laload 从long类型数组中装载指定项的值。
0x30 faload 从float类型数组中装载指定项的值。
0x31 daload 从double类型数组中装载指定项的值。
0x33 baload 从boolean类型数组或byte类型数组中装载指定项的值(先转换为int类型值,后压栈)。
0x34 caload 从char类型数组中装载指定项的值(先转换为int类型值,后压栈)。
0x35 saload 从short类型数组中装载指定项的值(先转换为int类型值,后压栈)。

3. 将栈顶值保存到局部变量中指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x3a (wide)astore indexbyte 将栈顶引用类型值保存到局部变量indexbyte中。
0x4b astroe_0 将栈顶引用类型值保存到局部变量0中。
0x4c astore_1 将栈顶引用类型值保存到局部变量1中。
0x4d astore_2 将栈顶引用类型值保存到局部变量2中。
0x4e astore_3 将栈顶引用类型值保存到局部变量3中。
0x36 (wide)istore indexbyte 将栈顶int类型值保存到局部变量indexbyte中。
0x3b istore_0 将栈顶int类型值保存到局部变量0中。
0x3c istore_1 将栈顶int类型值保存到局部变量1中。
0x3d istore_2 将栈顶int类型值保存到局部变量2中。
0x3e istore_3 将栈顶int类型值保存到局部变量3中。
0x37 (wide)lstore indexbyte 将栈顶long类型值保存到局部变量indexbyte中。
0x3f lstore_0 将栈顶long类型值保存到局部变量0中。
0x40 lstore_1 将栈顶long类型值保存到局部变量1中。
0x41 lstore_2 将栈顶long类型值保存到局部变量2中。
0x42 lstroe_3 将栈顶long类型值保存到局部变量3中。
0x38 (wide)fstore indexbyte 将栈顶float类型值保存到局部变量indexbyte中。
0x43 fstore_0 将栈顶float类型值保存到局部变量0中。
0x44 fstore_1 将栈顶float类型值保存到局部变量1中。
0x45 fstore_2 将栈顶float类型值保存到局部变量2中。
0x46 fstore_3 将栈顶float类型值保存到局部变量3中。
0x39 (wide)dstore indexbyte 将栈顶double类型值保存到局部变量indexbyte中。
0x47 dstore_0 将栈顶double类型值保存到局部变量0中。
0x48 dstore_1 将栈顶double类型值保存到局部变量1中。
0x49 dstore_2 将栈顶double类型值保存到局部变量2中。
0x4a dstore_3 将栈顶double类型值保存到局部变量3中。
0x53 aastore 将栈顶引用类型值保存到指定引用类型数组的指定项。
0x4f iastore 将栈顶int类型值保存到指定int类型数组的指定项。
0x50 lastore 将栈顶long类型值保存到指定long类型数组的指定项。
0x51 fastore 将栈顶float类型值保存到指定float类型数组的指定项。
0x52 dastore 将栈顶double类型值保存到指定double类型数组的指定项。
0x54 bastroe 将栈顶boolean类型值或byte类型值保存到指定boolean类型数组或byte类型数组的指定项。
0x55 castore 将栈顶char类型值保存到指定char类型数组的指定项。
0x56 sastore 将栈顶short类型值保存到指定short类型数组的指定项。

4. wide指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xc4 wide 使用附加字节扩展局部变量索引(iinc指令特殊)。

5. 通用(无类型)栈操作指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x00 nop 空操作。
0x57 pop 从栈顶弹出一个字长的数据。
0x58 pop2 从栈顶弹出两个字长的数据。
0x59 dup 复制栈顶一个字长的数据,将复制后的数据压栈。
0x5a dup_x1 复制栈顶一个字长的数据,弹出栈顶两个字长数据,先将复制后的数据压栈,再将弹出的两个字长数据压栈。
0x5b dup_x2 复制栈顶一个字长的数据,弹出栈顶三个字长的数据,将复制后的数据压栈,再将弹出的三个字长的数据压栈。
0x5c dup2 复制栈顶两个字长的数据,将复制后的两个字长的数据压栈。
0x5d dup2_x1 复制栈顶两个字长的数据,弹出栈顶三个字长的数据,将复制后的两个字长的数据压栈,再将弹出的三个字长的数据压栈。
0x5e dup2_x2 复制栈顶两个字长的数据,弹出栈顶四个字长的数据,将复制后的两个字长的数据压栈,再将弹出的四个字长的数据压栈。
0x5f swap 交换栈顶两个字长的数据的位置。Java指令中没有提供以两个字长为单位的交换指令。

6. 类型转换指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x86 i2f 将栈顶int类型值转换为float类型值。
0x85 i2l 将栈顶int类型值转换为long类型值。
0x87 i2d 将栈顶int类型值转换为double类型值。
0x8b f2i 将栈顶float类型值转换为int类型值。
0x8c f2l 将栈顶float类型值转换为long类型值。
0x8d f2d 将栈顶float类型值转换为double类型值。
0x88 l2i 将栈顶long类型值转换为int类型值。
0x89 l2f 将栈顶long类型值转换为float类型值。
0x8a l2d 将栈顶long类型值转换double类型值。
0x8e d2i 将栈顶double类型值转换为int类型值。
0x90 d2f 将栈顶double类型值转换为float类型值。
0x8f d2l 将栈顶double类型值转换为long类型值。
0x91 i2b 将栈顶int类型值截断成byte类型,后带符号扩展成int类型值入栈。
0x92 i2c 将栈顶int类型值截断成char类型值,后带符号扩展成int类型值入栈。
0x93 i2s 将栈顶int类型值截断成short类型值,后带符号扩展成int类型值入栈。

7. 整数运算

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x60 iadd 将栈顶两int类型数相加,结果入栈。
0x64 isub 将栈顶两int类型数相减,结果入栈。
0x68 imul 将栈顶两int类型数相乘,结果入栈。
0x6c idiv 将栈顶两int类型数相除,结果入栈。
0x70 irem 将栈顶两int类型数取模,结果入栈。
0x74 ineg 将栈顶int类型值取负,结果入栈。
0x61 ladd 将栈顶两long类型数相加,结果入栈。
0x65 lsub 将栈顶两long类型数相减,结果入栈。
0x69 lmul 将栈顶两long类型数相乘,结果入栈。
0x6d ldiv 将栈顶两long类型数相除,结果入栈。
0x71 lrem 将栈顶两long类型数取模,结果入栈。
0x75 lneg 将栈顶long类型值取负,结果入栈。
0x84 (wide)iinc indexbyte,constbyte 将整数值constbyte加到indexbyte指定的int类型的局部变量中。

8. 浮点运算

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x62 fadd 将栈顶两float类型数相加,结果入栈。
0x66 fsub 将栈顶两float类型数相减,结果入栈。
0x6a fmul 将栈顶两float类型数相乘,结果入栈。
0x6e fdiv 将栈顶两float类型数相除,结果入栈。
0x72 frem 将栈顶两float类型数取模,结果入栈。
0x76 fneg 将栈顶float类型值取反,结果入栈。
0x63 dadd 将栈顶两double类型数相加,结果入栈。
0x67 dsub 将栈顶两double类型数相减,结果入栈。
0x6b dmul 将栈顶两double类型数相乘,结果入栈。
0x6f ddiv 将栈顶两double类型数相除,结果入栈。
0x73 drem 将栈顶两double类型数取模,结果入栈。
0x77 dneg 将栈顶double类型值取负,结果入栈。

9. 逻辑运算——移位运算

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x78 ishl 左移int类型值。
0x79 lshl 左移long类型值。
0x7a ishr 算术右移int类型值。
0x7b lshr 算术右移long类型值。
0x7c iushr 逻辑右移int类型值。
0x7d lushr 逻辑右移long类型值。

10. 逻辑运算——按位布尔运算

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x73 iand 对int类型按位与运算。
0x7f land 对long类型的按位与运算。
0x80 ior 对int类型的按位或运算。
0x81 lor 对long类型的按位或运算。
0x82 ixor 对int类型的按位异或运算。
0x83 lxor 对long类型的按位异或运算。

11. 控制流指令——条件跳转指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x99 ifeq branchbyte1,branchbyte2 若栈顶int类型值为0则跳转。
0x9a ifne branchbyte1,branchbyte2 若栈顶int类型值不为0则跳转。
0x9b iflt branchbyte1,branchbyte2 若栈顶int类型值小于0则跳转。
0x9e ifle branchbyte1,branchbyte2 若栈顶int类型值小于等于0则跳转。
0x9d ifgt branchbyte1,branchbyte2 若栈顶int类型值大于0则跳转。
0x9c ifge branchbyte1,branchbyte2 若栈顶int类型值大于等于0则跳转。
0x9f if_icmpeq branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两int类型值相等则跳转。
0xa0 if_icmpne branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两int类型值不相等则跳转。
0xa1 if_icmplt branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两int类型值前小于后则跳转。
0xa4 if_icmple branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两int类型值前小于等于后则跳转。
0xa3 if_icmpgt branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两int类型值前大于后则跳转。
0xa2 if_icmpge branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两int类型值前大于等于后则跳转。
0xc6 ifnull branchbyte1,branchbyte2 若栈顶引用值为null则跳转。
0xc7 ifnonnull branchbyte1,branchbyte2 若栈顶引用值不为null则跳转。
0xa5 if_acmpeq branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两引用类型值相等则跳转。
0xa6 if_acmpne branchbyte1,branchbyte2 若栈顶两引用类型值不相等则跳转。

12. 控制流指令——比较指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0x94 lcmp 比较栈顶两long类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈。
0x95 fcmpl 比较栈顶两float类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。
0x96 fcmpg 比较栈顶两float类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。
0x97 dcmpl 比较栈顶两double类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。
0x98 dcmpg 比较栈顶两double类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。

13. 控制流指令——无条件跳转指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xa7 goto branchbyte1,branchbyte2 无条件跳转到指定位置。
0xc8 goto_w branchbyte1,branchbyte2,branchbyte3,branchbyte4 无条件跳转到指定位置(宽索引)。

14. 控制流指令——表跳转指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xaa tableswitch <0-3bytepad>,defaultbyte1,defaultbyte2,defaultbyte3,defaultbyte4,lowbyte1,lowbyte2,lowbyte3,lowbyte4,highbyte1,highbyte2,highbyte3,highbyte4,jump offsets… 通过索引访问跳转表,并跳转。
0xab lookupswitch <0-3bytepad>,defaultbyte1,defaultbyte2,defaultbyte3,defaultbyte4,npairs1,npairs2,npairs3,npairs4,match offsets 通过键值访问跳转表,并跳转。

15. 控制流指令——异常和finally

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xbf athrow 抛出异常。
0xa8 jsr branchbyte1,branchbyte2 跳转到子例程序。
0xc9 jsr_w branchbyte1,branchbyte2,branchbyte3,branchbyte4 跳转到子例程序(宽索引)。
0xa9 (wide)ret indexbyte 返回子例程序。

16. 对象操作指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xbb new indexbyte1,indexbyte2 创建新的对象实例。
0xc0 checkcast indexbyte1,indexbyte 类型强转。
0xc1 instanceof indexbyte1,indexbyte2 判断类型。
0xb4 getfield indexbyte1,indexbyte2 获取对象字段的值。
0xb5 putfield indexbyte1,indexbyte2 给对象字段赋值。
0xb2 getstatic indexbyte1,indexbyte2 获取静态字段的值。
0xb3 putstatic indexbyte1,indexbyte2 给静态字段赋值。

17. 数组操作指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xbc newarray atype 创建type类型的数组。
0xbd anewarray indexbyte1,indexbyte2 创建引用类型的数组。
0xbe arraylength 获取一维数组的长度。
0xc5 multianewarray indexbyte1,indexbyte2,dimension 创建dimension维度的数组。

18. 方法调用指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xb7 invokespecial indexbyte1,indexbyte2 编译时方法绑定调用方法。
0xb6 invokevirtual indexbyte1,indexbyte2 运行时方法绑定调用方法。
0xb8 invokestatic indexbyte1,indexbyte2 调用静态方法。
0xb9 invokeinterface indexbyte1,indexbyte2,count0 调用接口方法。

19. 方法返回指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xac ireturn 返回int类型值。
0xad lreturn 返回long类型值。
0xae freturn 返回float类型值。
0xaf dreturn 返回double类型值。
0xb0 areturn 返回引用类型值。
0xb1 return void函数返回。

20. 线程同步指令

指令码 操作码(助记符) 操作数 描述(栈指操作数栈)
0xc2 monitorenter 进入并获得对象监视器。
0xc3 monitorexit 释放并退出对象监视器。

图书信息

深入理解Java虚拟机(第2版)

作者:周志明

出版社:机械工业出版社

出版日期:

页数:433

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