JVM如何知道方法堆栈中变量的位置

这个问题可能是一个愚蠢的问题，也可能是一个重复的问题。我对程序引用该变量时如何从堆栈中检索变量感到困惑。对象存储在堆中，位置存储在引用变量中，包含堆地址本身的引用变量存储在堆栈中。但是JVM如何确定引用变量存储在堆栈中的哪个位置。

让我们考虑一下这个例子，只是为了弄清楚我对什么感到困惑。

Class Test {
    public void test() {
        Object a = new Bar();
        Object b = new Foo();
        System.out.println(a);
    }
}

假设方法test((正在执行。所以堆栈将被分配给 test((。

现在，当执行行 'Object a = new Bar((;' 时，Bar 对象将在堆中创建，实际变量 'a'(其值是 Bar 对象的地址位置(将存储在 test(( 堆栈中。

同样在">对象b = new Foo((;">一行上，同样的事情发生了。Foo对象将在Heap中创建，实际变量"b">，其值是Foo对象的地址位置，将存储在test((堆栈中。

现在当他执行">System.out.println(a(;">行时，JVM如何知道从堆栈中的哪个位置，应该检索"a">的值。意味着是什么链接了变量"a"及其在堆栈中的位置？

你快到了，你的理解中只缺少一个环节。

局部变量

(或对存储在局部变量中的对象的引用，如果我们谈论的是非基元类型(实际上存储在局部变量表中，而不是存储在操作数堆栈中。它们仅在调用使用时才被推送到堆栈上。

(令人困惑的是，局部变量表本身也存储在堆栈上，但这与字节码用于操作数的堆栈是分开的。从字节码的角度来看，它是一个真正的表，具有固定大小和可自由索引。

您可以使用javap查看从代码生成的字节码。您将看到如下所示的内容：

public void test();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC
Code:
  stack=3, locals=3, args_size=1
    0: new           #2                  // class Test$Bar
    3: dup
    4: invokespecial #3                  // Method Test$Bar."<init>":()V
    7: astore_1
    8: new           #4                  // class Test$Foo
   11: dup
   12: invokespecial #5                  // Method Test$Foo."<init>":()V
   15: astore_2
   16: getstatic     #6                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   19: aload_1
   20: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/Object;)V
   23: return
}

首先，这条线是什么？

  stack=3, locals=3, args_size=1

元数据告诉 JVM，此方法的操作数堆栈不超过 3 个条目、3 个局部变量并接受 1 个参数。但这肯定是不对的，我们的方法不需要任何参数，显然只有 2 个局部变量！

答案是非静态方法总是有一个"0 个参数"：this 。这解释了参数计数，并引导我们进入下一个重要发现：方法的参数也存储在局部变量表中。因此，我们的表将包含条目 0,1,2，其中 0 在开头包含 this,1 和 2 未初始化。

说完这些，让我们看一下代码！首先是0-7行：

new操作码创建Bar的新实例，并将引用存储在堆栈上。
dup在堆栈顶部创建相同引用的副本(因此您现在有两个副本(
invokespecial #3调用 Bar 的构造函数并使用堆栈的顶部。(现在我们只剩下一份了(
astore_1将剩余的引用存储在局部变量数1(在本例中0用于this(

这就是Object a = new Bar();被编译成的内容。然后你得到相同的Object b = new Foo();(第 8-15 行(。

然后是有趣的一点，来自第 16 行：

getstatic #6将System.out的价值推到堆栈上
aload_1 也在堆栈上推送局部变量号 1 (a
invokevirtual #7使用这两个条目，在System.out上调用println()，a作为其输入参数。

如果你想更深入地研究它，或者你只是想指出我的错误，以上所有内容的官方参考都在这里。

JVM存储堆栈帧，这些帧保存变量的数组。

Each frame (§2.6) contains an array of variables known as its local variables.
[...]
Local variables are addressed by indexing.

在这里找到

JVM不是一个单一的数据结构，实际上它有几种不同的机制。当程序被执行时，JVM组织它需要的所有内存，并将它们分配到几个不同的内存堆栈中，称为运行时数据区域。

下面是一个更详细的解释：JVM的架构

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