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堆栈=4在Java字节码中。Java编译器如何计算4值?(烟囱深度)

javap bytecode javac jvm java

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Youness · 技术社区 · 6 年前

Java代码:

public class SimpleRecursion {

    public int factorial(int n) {
        if (n == 0) {
            return 1;
        }
        return n*factorial(n - 1);
    }

}

为factorial方法提供以下字节码(我执行了javap来生成它):

public int factorial(int); 
descriptor: (I)I 
flags: ACC_PUBLIC 
Code:   
  stack=4, locals=2, args_size=2
     0: iload_1
     1: ifne          6
     4: iconst_1
     5: ireturn
     6: iload_1
     7: aload_0
     8: iload_1
     9: iconst_1
    10: isub
    11: invokevirtual #2                  // Method factorial:(I)I
    14: imul
    15: ireturn   
  LineNumberTable:
    line 4: 0
    line 5: 4
    line 7: 6   
  StackMapTable: number_of_entries = 1
    frame_type = 6 /* same */

我知道在上面街区的第五行, Stack=4表示堆栈最多可以有4个对象 .

但是编译器是如何计算的呢?

1 回复 | 直到 6 年前

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Holger 6 年前

由于堆栈的初始状态以及每个指令对其的影响是众所周知的,因此您可以精确地预测在任何时候操作数堆栈上会出现哪种项:

[ ]            // initially empty
[ I ]          0: iload_1
[ ]            1: ifne          6
[ I ]          4: iconst_1
[ ]            5: ireturn
[ I ]          6: iload_1
[ I O ]        7: aload_0
[ I O I ]      8: iload_1
[ I O I I ]    9: iconst_1
[ I O I ]     10: isub
[ I I ]       11: invokevirtual #2   // Method factorial:(I)I
[ I ]         14: imul
[ ]           15: ireturn

jvm_的验证器将精确地做到这一点,预测每个指令后堆栈的内容,以检查它是否适合作为后续指令的输入。但是在这里有一个声明的最大大小是有帮助的,因此验证器不需要为理论上可能的64K堆栈条目维护动态增长的数据结构或预分配内存。使用声明的最大大小,它可以在遇到推多的指令时停止,因此它从不需要比声明的内存更多的内存。

如您所见,声明的最大堆栈大小在 iconst_1 索引9的说明。

然而,这并不意味着编译器必须执行这样的指令分析。编译器具有从源代码派生的更高级别的代码模型,称为 Abstract syntax tree .

这个结构将被用来生成所得到的字节码,并且它可能已经能够预测该级别上所需的堆栈大小。但是编译器实际上是如何做到的,这取决于实现。