JVM、常量池、堆和地址



如果我在Jasmin程序集中创建一个新项目,然后将其存储,我会使用aload指令进行操作,因为它是一个地址:

    new Object
    dup
    invokespecial.....
    astore_3 ; load the object reference into local variable 3

现在,如果我想从常量池中保存一个字符串。。。我会用ldc创建它,然后用aload保存它:

    ldc "Great string"
    astore_3 ; save the reference to the actual string in the constant pool

现在。。。这些地址的格式和字节数是否相同?由于我使用相同的指令来加载和存储这些项,JVM必须能够区分属于常量池中的地址和堆中的地址?

在检查字节码时,在我的情况下,常量池中的实际地址似乎只是一个1字节的索引(我想常量池的主要引用也保存在某个地方)。。。现在我知道这是对常量池中某些UTF8数据的引用,但这是实际字符串所在的地方,还是只是对其他地方字节数组的引用?检查堆中"新对象"的地址我还没能做到……基本上,我需要弄清楚这两个内存区域如何使用相同形式的指令,以及JVM如何决定地址是常量池中的偏移量还是堆中的对象?

JVM解释的字节码不一定与.class文件中编写的字节码相同。许多JVM在不同的执行阶段执行所谓的字节码重写

HotSpot JVM也是如此。初始化一个类时,HotSpot会用JVM特定的fast_aldc字节码重写引用常量池中String项的ldc字节码,该字节码引用CP缓存中的对象(即java.lang.String实例)。当第一次执行这样的fast_aldc字节码时,JVM解析常量池条目,在Java堆中创建一个String,并用对该String的引用填充CP缓存。在进一步执行相同的字节码时,JVM将立即从CP缓存中获得引用,并将其推送到Java堆栈。

在解释ldc字节码(或其重写形式)之后,栈顶将包含对Java堆中对象的有效引用。new字节码产生了相同类型的引用。因此,没有必要区分引用类型。

翻译就是这样工作的。当然,在一个方法被JIT编译后,就不再有字节码、常量池引用等了。所有这些都只是抽象。只是一个模型。

首先,整个字节码格式只是VM提供的抽象。它不一定与运行时代码或内存的实际表示有任何相似之处。

其次,常量池是一个最多包含65535个条目的表,使用16位索引。由于使用小索引和类别1类型对常量池进行索引是一项常见的任务,因此有一条专门的简写指令-ldc。

ldc指令使用单字节索引,因此它只能用于前255个条目。如果您想访问以上的条目,则需要使用两字节形式ldc_w。这种情况类似于其他简写指令,例如aload_3 vs aload3 vs wide aload3。

再说一遍,这都是一个抽象概念。在实践中,VM将常量池转换为更友好的内部格式,并可以将指向其运行时位置的实际指针编译到代码中。但这只是一种可能的实现方式。

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