06、操作数栈管理指令

常见的操作数栈管理指令有 pop、dup 和 swap。

将一个或两个元素从栈顶弹出，并且直接废弃，比如 pop，pop2；

复制栈顶的一个或两个数值并将其重新压入栈顶，比如 dup，dup2，dup_×1，dup2_×1，dup_×2，dup2_×2；

将栈最顶端的两个槽中的数值交换位置，比如 swap。

这些指令不需要指明数据类型，因为是按照位置压入和弹出的。

举例来说。

public class Dup {
    int age;
    public int incAndGet() {
        return ++age;
    }
}

通过 jclasslib 看一下 incAndGet() 方法的字节码指令。

aload_0：将 this 入栈。

dup：复制栈顶的 this。

getfield #2：将常量池中下标为 2 的常量加载到栈上，同时将一个 this 出栈。

iconst_1：将常量 1 入栈。

iadd：将栈顶的两个值相加后出栈，并将结果放回栈上。

dup_x1：复制栈顶的元素，并将其插入 this 下面。

putfield #2： 将栈顶的两个元素出栈，并将其赋值给字段 age。

ireturn：将栈顶的元素出栈返回。

07、控制转移指令

控制转移指令包括：

比较指令，比较栈顶的两个元素的大小，并将比较结果入栈。

条件跳转指令，通常和比较指令一块使用，在条件跳转指令执行前，一般先用比较指令进行栈顶元素的比较，然后进行条件跳转。

比较条件转指令，类似于比较指令和条件跳转指令的结合体，它将比较和跳转两个步骤合二为一。

多条件分支跳转指令，专为 switch-case 语句设计的。

无条件跳转指令，目前主要是 goto 指令。

1）比较指令

比较指令有：dcmpg，dcmpl、fcmpg、fcmpl、lcmp，指令的第一个字母代表的含义分别是 double、float、long。注意，没有 int 类型。

对于 double 和 float 来说，由于 NaN 的存在，有两个版本的比较指令。拿 float 来说，有 fcmpg 和 fcmpl，区别在于，如果遇到 NaN，fcmpg 会将 1 压入栈，fcmpl 会将 -1 压入栈。

举例来说。

public void lcmp(long a, long b) {

   if(a > b){}

}

通过 jclasslib 看一下 lcmp() 方法的字节码指令。

lcmp 用于两个 long 型的数据进行比较。

2）条件跳转指令

这些指令都会接收两个字节的操作数，它们的统一含义是，弹出栈顶元素，测试它是否满足某一条件，满足的话，跳转到对应位置。

对于 long、float 和 double 类型的条件分支比较，会先执行比较指令返回一个整形值到操作数栈中后再执行 int 类型的条件跳转指令。

对于 boolean、byte、char、short，以及 int，则直接使用条件跳转指令来完成。

举例来说。

public void fi() {
    int a = 0;
    if (a == 0) {
        a = 10;
    } else {
        a = 20;
    }
}

通过 jclasslib 看一下 fi() 方法的字节码指令。

3 ifne 12 (+9) 的意思是，如果栈顶的元素不等于 0，跳转到第 12（3+9）行 12 bipush 20。

3）比较条件转指令

前缀“if_”后，以字符“i”开头的指令针对 int 型整数进行操作，以字符“a”开头的指令表示对象的比较。

举例来说。

public void compare() {
    int i = 10;
    int j = 20;
    System.out.println(i > j);
}

通过 jclasslib 看一下 compare() 方法的字节码指令。

11 if_icmple 18 (+7) 的意思是，如果栈顶的两个 int 类型的数值比较的话，如果前者小于后者时跳转到第 18 行（11+7）。

4）多条件分支跳转指令

主要有 tableswitch 和 lookupswitch，前者要求多个条件分支值是连续的，它内部只存放起始值和终止值，以及若干个跳转偏移量，通过给定的操作数 index，可以立即定位到跳转偏移量位置，因此效率比较高；后者内部存放着各个离散的 case-offset 对，每次执行都要搜索全部的 case-offset 对，找到匹配的 case 值，并根据对应的 offset 计算跳转地址，因此效率较低。

举例来说。

public void switchTest(int select) {
    int num;
    switch (select) {
        case 1:
            num = 10;
            break;
        case 2:
        case 3:
            num = 30;
            break;
        default:
            num = 40;
    }
}

通过 jclasslib 看一下 switchTest() 方法的字节码指令。

case 2 的时候没有 break，所以 case 2 和 case 3 是连续的，用的是 tableswitch。如果等于 1，跳转到 28 行；如果等于 2 和 3，跳转到 34 行，如果是 default，跳转到 40 行。

5）无条件跳转指令

goto 指令接收两个字节的操作数，共同组成一个带符号的整数，用于指定指令的偏移量，指令执行的目的就是跳转到偏移量给定的位置处。

前面的例子里都出现了 goto 的身影，也很好理解。如果指令的偏移量特别大，超出了两个字节的范围，可以使用指令 goto_w，接收 4 个字节的操作数。

巨人的肩膀：

https://segmentfault.com/a/1190000037628881

除了以上这些指令，还有异常处理指令和同步控制指令，我打算吊一吊大家的胃口，大家可以期待一波~~

（骚操作）

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索

想要走得更远，Java 字节码这块就必须得硬碰硬地吃透，希望二哥的这些分享可以帮助到大家~

叨逼叨

二哥在 CSDN 上写了很多 Java 方面的系列文章，有 Java 核心语法、Java 集合框架、Java IO、Java 并发编程、Java 虚拟机等，也算是体系完整了。