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1. 概述

2. 加载与存储指令

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)
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2.1. 局部变量压栈指令

iload 从局部变量中装载 int 类型值

lload 从局部变量中装载 long 类型值

fload 从局部变量中装载 float 类型值

dload 从局部变量中装载 double 类型值

aload 从局部变量中装载援用类型值（refernce）

iload_0 从局部变量 0 中装载 int 类型值

iload_1 从局部变量 1 中装载 int 类型值

iload_2 从局部变量 2 中装载 int 类型值

iload_3 从局部变量 3 中装载 int 类型值

lload_0 从局部变量 0 中装载 long 类型值

lload_1 从局部变量 1 中装载 long 类型值

lload_2 从局部变量 2 中装载 long 类型值

lload_3 从局部变量 3 中装载 long 类型值

fload_0 从局部变量 0 中装载 float 类型值

fload_1 从局部变量 1 中装载 float 类型值

fload_2 从局部变量 2 中装载 float 类型值

fload_3 从局部变量 3 中装载 float 类型值

dload_0 从局部变量 0 中装载 double 类型值

dload_1 从局部变量 1 中装载 double 类型值

dload_2 从局部变量 2 中装载 double 类型值

dload_3 从局部变量 3 中装载 double 类型值

aload_0 从局部变量 0 中装载援用类型值

aload_1 从局部变量 1 中装载援用类型值

aload_2 从局部变量 2 中装载援用类型值

aload_3 从局部变量 3 中装载援用类型值

iaload 从数组中装载 int 类型值

laload 从数组中装载 long 类型值

faload 从数组中装载 float 类型值

daload 从数组中装载 double 类型值

aaload 从数组中装载援用类型值

baload 从数组中装载 byte 类型或 boolean 类型值

caload 从数组中装载 char 类型值

saload 从数组中装载 short 类型值

局部变量压栈罕用指令集

局部变量压栈指令分析

public void load(int num, Object obj, long count, boolean flag, short[] arr) {System.out.println(num);
    System.out.println(obj);
    System.out.println(count);
    System.out.println(flag);
    System.out.println(arr);
}

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2.2. 常量入栈指令

aconst_null 将 null 对象援用压入栈

iconst_m1 将 int 类型常量 - 1 压入栈

iconst_0 将 int 类型常量 0 压入栈

iconst_1 将 int 类型常量 1 压入栈

iconst_2 将 int 类型常量 2 压入栈

iconst_3 将 int 类型常量 3 压入栈

iconst_4 将 int 类型常量 4 压入栈

iconst_5 将 int 类型常量 5 压入栈

lconst_0 将 long 类型常量 0 压入栈

lconst_1 将 long 类型常量 1 压入栈

fconst_0 将 float 类型常量 0 压入栈

fconst_1 将 float 类型常量 1 压入栈

dconst_0 将 double 类型常量 0 压入栈

dconst_1 将 double 类型常量 1 压入栈

bipush 将一个 8 位带符号整数压入栈

sipush 将 16 位带符号整数压入栈

ldc 把常量池中的项压入栈

ldc_w 把常量池中的项压入栈（应用宽索引）

ldc2_w 把常量池中 long 类型或者 double 类型的项压入栈（应用宽索引）

常量入栈罕用指令集

常量入栈指令分析

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2.3. 出栈装入局部变量表指令

istore 将 int 类型值存入局部变量

lstore 将 long 类型值存入局部变量

fstore 将 float 类型值存入局部变量

dstore 将 double 类型值存入局部变量

astore 将将援用类型或 returnAddress 类型值存入局部变量

istore_0 将 int 类型值存入局部变量 0

istore_1 将 int 类型值存入局部变量 1

istore_2 将 int 类型值存入局部变量 2

istore_3 将 int 类型值存入局部变量 3

lstore_0 将 long 类型值存入局部变量 0

lstore_1 将 long 类型值存入局部变量 1

lstore_2 将 long 类型值存入局部变量 2

lstore_3 将 long 类型值存入局部变量 3

fstore_0 将 float 类型值存入局部变量 0

fstore_1 将 float 类型值存入局部变量 1

fstore_2 将 float 类型值存入局部变量 2

fstore_3 将 float 类型值存入局部变量 3

dstore_0 将 double 类型值存入局部变量 0

dstore_1 将 double 类型值存入局部变量 1

dstore_2 将 double 类型值存入局部变量 2

dstore_3 将 double 类型值存入局部变量 3

astore_0 将援用类型或 returnAddress 类型值存入局部变量 0

astore_1 将援用类型或 returnAddress 类型值存入局部变量 1

astore_2 将援用类型或 returnAddress 类型值存入局部变量 2

astore_3 将援用类型或 returnAddress 类型值存入局部变量 3

iastore 将 int 类型值存入数组中

lastore 将 long 类型值存入数组中

fastore 将 float 类型值存入数组中

dastore 将 double 类型值存入数组中

aastore 将援用类型值存入数组中

bastore 将 byte 类型或者 boolean 类型值存入数组中

castore 将 char 类型值存入数组中

sastore 将 short 类型值存入数组中

wide 指令

wide 应用附加字节扩大局部变量索引

出栈装入局部变量表罕用指令集

出栈装入局部变量表指令分析

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3. 算术指令

整数运算

iadd 执行 int 类型的加法

ladd 执行 long 类型的加法

isub 执行 int 类型的减法

lsub 执行 long 类型的减法

imul 执行 int 类型的乘法

lmul 执行 long 类型的乘法

idiv 执行 int 类型的除法

ldiv 执行 long 类型的除法

irem 计算 int 类型除法的余数

lrem 计算 long 类型除法的余数

ineg 对一个 int 类型值进行取反操作

lneg 对一个 long 类型值进行取反操作

iinc 把一个常量值加到一个 int 类型的局部变量上

逻辑运算

移位操作

ishl 执行 int 类型的向左移位操作

lshl 执行 long 类型的向左移位操作

ishr 执行 int 类型的向右移位操作

lshr 执行 long 类型的向右移位操作

iushr 执行 int 类型的向右逻辑移位操作

lushr 执行 long 类型的向右逻辑移位操作

按位布尔运算

iand 对 int 类型值进行“逻辑与”操作

land 对 long 类型值进行“逻辑与”操作

ior 对 int 类型值进行“逻辑或”操作

lor 对 long 类型值进行“逻辑或”操作

ixor 对 int 类型值进行“逻辑异或”操作

lxor 对 long 类型值进行“逻辑异或”操作

浮点运算

fadd 执行 float 类型的加法

dadd 执行 double 类型的加法

fsub 执行 float 类型的减法

dsub 执行 double 类型的减法

fmul 执行 float 类型的乘法

dmul 执行 double 类型的乘法

fdiv 执行 float 类型的除法

ddiv 执行 double 类型的除法

frem 计算 float 类型除法的余数

drem 计算 double 类型除法的余数

fneg 将一个 float 类型的数值取反

dneg 将一个 double 类型的数值取反

算术指令集

留神：NaN(Not a Number) 示意不是一个数字

算术指令举例

举例 1

public static int bar(int i) {return ((i + 1) - 2) * 3 / 4;
}

举例 2

public void add() {
    byte i = 15;
    int j = 8;
    int k = i + j;
}

举例 3

public static void main(String[] args) {
    int x = 500;
    int y = 100;
    int a = x / y;
    int b = 50;
    System.out.println(a + b);
}

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4. 类型转换指令

宽化类型转换

i2l 把 int 类型的数据转化为 long 类型

i2f 把 int 类型的数据转化为 float 类型

i2d 把 int 类型的数据转化为 double 类型

l2f 把 long 类型的数据转化为 float 类型

l2d 把 long 类型的数据转化为 double 类型

f2d 把 float 类型的数据转化为 double 类型

窄化类型转换

i2b 把 int 类型的数据转化为 byte 类型

i2c 把 int 类型的数据转化为 char 类型

i2s 把 int 类型的数据转化为 short 类型

l2i 把 long 类型的数据转化为 int 类型

f2i 把 float 类型的数据转化为 int 类型

f2l 把 float 类型的数据转化为 long 类型

d2i 把 double 类型的数据转化为 int 类型

d2l 把 double 类型的数据转化为 long 类型

d2f 把 double 类型的数据转化为 float 类型

类型转换指令能够将两种不同的数值类型进行互相转换。这些转换操作个别用于实现用户代码中的显式类型转換操作，或者用来解决字节码指令集中数据类型相干指令无奈与数据类型一一对应的问题。

4.1. 宽化类型转换分析

宽化类型转换 (Widening Numeric Conversions)

1. 转换规则

Java 虚拟机间接反对以下数值的宽化类型转换（widening numeric conversion, 小范畴类型向大范畴类型的平安转换）。也就是说，并不需要指令执行，包含

从 int 类型到 long、float 或者 double 类型。对应的指令为：i21、i2f、i2d

从 long 类型到 float、double 类型。对应的指令为：i2f、i2d

从 float 类型到 double 类型。对应的指令为：f2d

简化为：int–>long–>float-> double

1. 精度损失问题

2.1. 宽化类型转换是不会因为超过指标类型最大值而失落信息的，例如，从 int 转换到 long, 或者从 int 转换到 double, 都不会失落任何信息，转换前后的值是准确相等的。

2.2. 从 int、long 类型数值转换到 float, 或者 long 类型数值转换到 double 时，将可能产生精度失落一一可能失落掉几个最低无效位上的值，转换后的浮点数值是依据 IEEE754 最靠近含入模式所失去的正确整数值。

只管宽化类型转换实际上是可能产生精度失落的，然而这种转换永远不会导致 Java 虚拟机抛出运行时异样

1. 补充阐明

从 byte、char 和 short 类型到 int 类型的宽化类型转换实际上是不存在的。对于 byte 类型转为 int, 拟机并没有做实质性的转化解决，只是简略地通过操作数栈交換了两个数据。而将 byte 转为 long 时，应用的是 i2l, 能够看到在外部，byte 在这里曾经等同于 int 类型解决，相似的还有 short 类型，这种解决形式有两个特点：

一方面能够缩小理论的数据类型，如果为 short 和 byte 都筹备一套指令，那么指令的数量就会大増，而虚拟机目前的设计上，只违心应用一个字节示意指令，因而指令总数不能超过 256 个，为了节俭指令资源，将 short 和 byte 当做 int 解决也在情理之中。

另一方面，因为局部变量表中的槽位固定为 32 位，无论是 byte 或者 short 存入局部变量表，都会占用 32 位空间。从这个角度说，也没有必要特意辨别这几种数据类型。

4.2. 窄化类型转换分析

窄化类型转换 (Narrowing Numeric Conversion)

1. 转换规则

Java 虚拟机也间接反对以下窄化类型转换：

从主 int 类型至 byte、short 或者 char 类型。对应的指令有：i2b、i2c、i2s

从 long 类型到 int 类型。对应的指令有：l2i

从 float 类型到 int 或者 long 类型。对应的指令有：f2i、f2l

从 double 类型到 int、long 或者 float 类型。对应的指令有：d2i、d2l、d2f

1. 精度损失问题

窄化类型转换可能会导致转换后果具备不同的正负号、不同的数量级，因而，转换过程很可能会导致数值失落精度。

只管数据类型窄化转换可能会产生下限溢出、上限溢出和精度失落等状况，然而 Java 虚拟机标准中明确规定数值类型的窄化转换指令永远不可能导致虚拟机抛出运行时异样

1. 补充阐明

3.1. 当将一个浮点值窄化转换为整数类型 T(T 限于 int 或 long 类型之一) 的时候，将遵循以下转换规则：

如果浮点值是 NaN, 那转换后果就是 int 或 long 类型的 0.

如果浮点值不是无穷大的话，浮点值应用 IEEE754 的向零含入模式取整，取得整数值 Vv 如果 v 在指标类型 T(int 或 long) 的示意范畴之内，那转换后果就是 v。否则，将依据 v 的符号，转换为 T 所能示意的最大或者最小负数

3.2. 当将一个 double 类型窄化转换为 float 类型时，将遵循以下转换规则

通过向最靠近数舍入模式舍入一个能够应用 float 类型示意的数字。最初后果依据上面这 3 条规定判断

如果转换后果的绝对值太小而无奈应用 float 来示意，将返回 float 类型的正负零

如果转换后果的绝对值太大而无奈应用 float 来示意，将返回 float 类型的正负无穷大。

对于 double 类型的 NaN 值将按规定转換为 float 类型的 NaN 值。

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5. 对象的创立与拜访指令

对象操作指令

new 创立一个新对象

getfield 从对象中获取字段

putfield 设置对象中字段的值

getstatic 从类中获取动态字段

putstatic 设置类中动态字段的值

checkcast 确定对象为所给定的类型。后跟指标类，判断栈顶元素是否为指标类 / 接口的实例。如果不是便抛出异样

instanceof 判断对象是否为给定的类型。后跟指标类，判断栈顶元素是否为指标类 / 接口的实例。是则压入 1，否则压入 0

数组操作指令

newarray 调配数据成员类型为基本上数据类型的新数组

anewarray 调配数据成员类型为援用类型的新数组

arraylength 获取数组长度

multianewarray 调配新的多维数组

Java 是面向对象的程序设计语言，虚拟机平台从字节码层面就对面向对象做了深层次的反对。有一系列指令专门用于对象操作，可进一步细分为创立指令、字段拜访指令、数组操作指令、类型查看指令。

5.1. 创立指令

5.2. 字段拜访指令

5.3. 数组操作指令

5.4. 类型查看指令

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6. 办法调用与返回指令

办法调用指令

invokcvirtual 运行时依照对象的类来调用实例办法

invokespecial 依据编译时类型来调用实例办法

invokestatic 调用类（动态）办法

invokcinterface 调用接口办法

办法返回指令

ireturn 从办法中返回 int 类型的数据

lreturn 从办法中返回 long 类型的数据

freturn 从办法中返回 float 类型的数据

dreturn 从办法中返回 double 类型的数据

areturn 从办法中返回援用类型的数据

return 从办法中返回，返回值为 void

6.1. 办法调用指令

6.2. 办法返回指令

public int methodReturn() {
    int i = 500;
    int j = 200;
    int k = 50;
    
    return (i + j) / k;
}

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7. 操作数栈治理指令

通用 (无类型）栈操作

nop 不做任何操作

pop 弹出栈顶端一个字长的内容

pop2 弹出栈顶端两个字长的内容

dup 复制栈顶部一个字长内容

dup_x1 复制栈顶部一个字长的内容，而后将复制内容及原来弹出的两个字长的内容压入栈

dup_x2 复制栈顶部一个字长的内容，而后将复制内容及原来弹出的三个字长的内容压入栈

dup2 复制栈顶部两个字长内容

dup2_x1 复制栈顶部两个字长的内容，而后将复制内容及原来弹出的三个字长的内容压入栈

dup2_x2 复制栈顶部两个字长的内容，而后将复制内容及原来弹出的四个字长的内容压入栈

swap 替换栈顶部两个字长内容

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8. 管制转移指令

比拟指令

lcmp 比拟 long 类型值

fcmpl 比拟 float 类型值（当遇到 NaN 时，返回 -1）

fcmpg 比拟 float 类型值（当遇到 NaN 时，返回 1）

dcmpl 比拟 double 类型值（当遇到 NaN 时，返回 -1）

dcmpg 比拟 double 类型值（当遇到 NaN 时，返回 1）

条件分支指令

ifeq 如果等于 0，则跳转

ifne 如果不等于 0，则跳转

iflt 如果小于 0，则跳转

ifge 如果大于等于 0，则跳转

ifgt 如果大于 0，则跳转

ifle 如果小于等于 0，则跳转

比拟条件分支指令

if_icmpeq 如果两个 int 值相等，则跳转

if_icmpne 如果两个 int 类型值不相等，则跳转

if_icmplt 如果一个 int 类型值小于另外一个 int 类型值，则跳转

if_icmpge 如果一个 int 类型值大于或者等于另外一个 int 类型值，则跳转

if_icmpgt 如果一个 int 类型值大于另外一个 int 类型值，则跳转

if_icmple 如果一个 int 类型值小于或者等于另外一个 int 类型值，则跳转

ifnull 如果等于 null，则跳转

ifnonnull 如果不等于 null，则跳转

if_acmpeq 如果两个对象援用相等，则跳转

if_acmpne 如果两个对象援用不相等，则跳转

多条件分支跳转指令

tableswitch 通过索引拜访跳转表，并跳转

lookupswitch 通过键值匹配拜访跳转表，并执行跳转操作

无条件跳转指令

goto 无条件跳转

goto_w 无条件跳转（宽索引）

8.1. 比拟指令

比拟指令的作用是比拟占栈顶两个元素的大小，并将比拟后果入栽。

比拟指令有：dcmpg,dcmpl、fcmpg、fcmpl、lcmp

与后面解说的指令相似，首字符 d 示意 double 类型，f 示意 float,l 示意 long.

对于 double 和 float 类型的数字，因为 NaN 的存在，各有两个版本的比拟指令。以 float 为例，有 fcmpg 和 fcmpl 两个指令，它们的区别在于在数字比拟时，若遇到 NaN 值，处理结果不同。

指令 dcmpl 和 dcmpg 也是相似的，依据其命名能够揣测其含意，在此不再赘述。

举例

指令 fcmp 和 fcmpl 都从中弹出两个操作数，并将它们做比拟，设栈顶的元素为 v2, 顶顺位第 2 位的元素为 v1, 若 v1=v2, 则压入 0: 若 v1>v2 则压入 1: 若 v1<v2 则压入 -1.

两个指令的不同之处在于，如果遇到 NaN 值，fcmpg 会压入 1, 而 fcmpl 会压入 -1

8.2. 条件跳转指令

8.3. 比拟条件跳转指令

8.4. 多条件分支跳转

8.5. 无条件跳转

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9. 异样解决指令

异样解决指令

athrow 抛出异样或谬误。将栈顶异样抛出

jsr 跳转到子例程

jsr_w 跳转到子例程（宽索引）

rct 从子例程返回

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10. 同步控制指令

线程同步

montiorenter 进入并获取对象监视器。即：为栈顶对象加锁

monitorexit 开释并退出对象监视器。即：为栈顶对象解锁

Java 虚拟机反对两种同步构造：办法级的同步和办法外部一段指令序列的同步，这两种同步都是应用 monitor 来反对的

10.1. 办法级的同步

private int i = 0;
public synchronized void add() {i++;}

10.2. 办法内指令指令序列的同步