字节码指令分类-蒲公英云

1、加载和存储指令

用于将数据在栈帧中的局部变量表和操作数栈之间来回传输

将一个局部变量加载到操作栈：iload、iload_、lload、lload_、fload、fload_、dload、dload_、aload、aload_
将一个数值从操作数栈存储到局部变量表：istore、istore_、lstore、lstore_、fstore、fstore_、dstore、dstore_、astore、astore_
将一个常量加载到操作数栈：bipush、sipush、ldc、ldc_w、ldc2_w、aconst_null、iconst_m1、iconst_、lconst_、fconst_、dconst_
扩充局部变量表的访问索引的指令：wide

存储数据的操作数栈和局部变量表主要由加载和存储指令进行操作，除此之外，还有少量指令，如访问对象的字段或数组元素的指令也会向操作数栈传输数据。

2、算术指令

用于对两个操作数栈上的值进行某种特定运算，并把结果重新存入到操作栈顶

加法指令：iadd、ladd、fadd、dadd
减法指令：isub、lsub、fsub、dsub
乘法指令：imul、lmul、fmul、dmul
除法指令：idiv、ldiv、fdiv、ddiv
求余指令：irem、lrem、frem、drem
取反指令：ineg、lneg、fneg、dneg
位移指令：ishl、ishr、iushr、lshl、lshr、lushr
按位或指令：ior、lor
按位与指令：iand、land
按位异或指令：ixor、lxor
局部变量自增指令：iinc
比较指令：dcmpg、dcmpl、fcmpg、fcmpl、lcmp

分为两种：对整型数据进行运算的指令与对浮点型数据进行运算的指令。

不存在直接支持 byte、short、char 和 boolean 类型的算术指令，这几种数据的运算使用操作 int 类型的指令代替。

数据运算可能会导致溢出。

只有除法指令（idiv 和 ldiv）以及求余指令（irem 和 lrem）中除数为零时会导致虚拟机抛出 ArithmeticException 异常，其余任何整型数运算都不应该抛出运行时异常。

3、类型转换指令

将两种不同的数值类型相互转换，一般用于显式类型转换操作

JVM 直接支持以下数值类型的宽化类型转换（WideningNumeric Conversion）：

int -> long、float、double
long -> float、double
float -> double

与之相对的，处理窄化类型转换（Narrowing Numeric Conversion）就必须显式地使用转换指令来完成

i2b
i2c
i2s
l2i
f2i
f2l
d2i
d2l
d2f

窄化类型转换可能会导致转换结果产生不同的正负号、不同的数量级、数值的精度丢失的情况。

4、对象创建与访问指令

虽然类实例和数组都是对象，但 JVM 对类实例和数组的创建与操作使用了不同的字节码指令

创建

创建类实例的指令：new
创建数组的指令：newarray、anewarray、multianewarray

类实例的字段、数组元素的访问

访问类字段（static 字段）和实例字段（非 static 字段）的指令：getfield、putfield、getstatic、putstatic
把一个数组元素加载到操作数栈的指令：baload、caload、saload、iaload、laload、faload、daload、aaload
将一个操作数栈的值储存到数组元素中的指令：bastore、castore、sastore、iastore、fastore、dastore、aastore
取数组长度的指令：arraylength
检查类实例类型的指令：instanceof、checkcast

5、操作数栈管理指令

将操作数栈的栈顶一个或两个元素出栈：pop、pop2
复制栈顶一个或两个数值并将复制值或双份的复制值重新压入栈顶：dup、dup2、dup_x1、dup2_x1、dup_x2、dup2_x2
将栈最顶端的两个数值互换：swap

6、控制转移指令

让 JVM 有条件或无条件地从指定位置指令的下一条指令继续执行程序

条件分支：ifeq、iflt、ifle、ifne、ifgt、ifge、ifnull、ifnonnull、if_icmpeq、if_icmpne、if_icmplt、if_icmpgt、if_icmple、if_icmpge、if_acmpeq、if_acmpne
复合条件分支：tableswitch、lookupswitch
无条件分支：goto、goto_w、jsr、jsr_w、ret

7、方法调用和返回指令

invokevirtual：用于调用对象的实例方法，根据对象的实际类型进行分派
invokeinterface：用于调用接口方法，它会在运行时搜索一个实现了这个接口方法的对象，找出适合的方法进行调用
invokespecial：用于调用一些需要特殊处理的实例方法，包括实例初始化方法、私有方法和父类方法
invokestatic：用于调用类静态方法
invokedynamic：用于在运行时动态解析并执行调用点限定符所引用的方法
方法返回指令是根据返回值的类型区分的，包括 ireturn(返回 boolean、byte、char、short、int)、lreturn、freturn、dreturn、areturn、return(返回 void；类、接口、实例初始化方法)

8、异常处理指令

throw 语句抛出异常由 athrow 指令来实现
运行时异常会在其他指令检测到异常状况时自动抛出
catch 语句早期版本使用 jsr 和 ret 指令来实现，现在采用异常表来完成

9、同步指令

方法级的同步：ACC_SYNCHRONIZED
方法内同步：monitorenter、monitorexit

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