何為虛擬機棧

虛擬機棧的棧元素是棧幀，當有一個方法被調用時，代表這個方法的棧幀入棧;當這個方法返回時，其棧幀出棧。因此，虛擬機棧中棧幀的入棧順序就是方法調用順序。什么是棧幀呢?棧幀可以理解為一個方法的運行空間。它主要由兩部分構成，一部分是局部變量表，方法中定義的局部變量以及方法的參數就存放在這張表中;另一部分是操作數棧，用來存放操作數。我們知道，Java 程序編譯之后就變成了一條條字節碼指令，其形式類似匯編，但和匯編有不同之處：匯編指令的操作數存放在數據段和寄存器中，可通過存儲器或寄存器尋址找到需要的操作數;而 Java 字節碼指令的操作數存放在操作數棧中，當執行某條帶 n 個操作數的指令時，就從棧頂取 n 個操作數，然后把指令的計算結果(如果有的話)入棧。因此，當我們說 JVM 執行引擎是基于棧的時候，其中的“棧”指的就是操作數棧。舉個簡單的例子對比下匯編指令和 Java 字節碼指令的執行過程，比如計算 1 + 2，在匯編指令是這樣的：

mov ax, 1 ;把 1 放入寄存器 ax add ax, 2 ;用 ax 的內容和 2 相加后存入 ax

而 JVM 的字節碼指令是這樣的：

iconst_1 //把整數 1 壓入操作數棧 iconst_2 //把整數 2 壓入操作數棧 iadd //棧頂的兩個數相加后出棧，結果入棧

由于操作數棧是內存空間，所以字節碼指令不必擔心不同機器上寄存器以及機器指令的差別，從而做到了平臺無關。

注意，局部變量表中的變量不可直接使用，如需使用必須通過相關指令將其加載至操作數棧中作為操作數使用。比如有一個方法 void foo()，其中的代碼為：int a = 1 + 2; int b = a + 3;，編譯為字節碼指令就是這樣的：

iconst_1 //把整數 1 壓入操作數棧 iconst_2 //把整數 2 壓入操作數棧 iadd //棧頂的兩個數出棧后相加，結果入棧;實際上前三步會被編譯器優化為：iconst_3 istore_1 //把棧頂的內容放入局部變量表中索引為 1 的 slot 中，也就是 a 對應的空間中 iload_1 // 把局部變量表索引為 1 的 slot 中存放的變量值(3)加載至操作數棧 iconst_3 iadd //棧頂的兩個數出棧后相加，結果入棧 istore_2 // 把棧頂的內容放入局部變量表中索引為 2 的 slot 中，也就是 b 對應的空間中 return // 方法返回指令，回到調用點

需要說明的是，局部變量表以及操作數棧的容量的最大值在編譯時就已經確定了，運行時不會改變。并且局部變量表的空間是可以復用的，例如，當指令的位置超出了局部變量表中某個變量 a 的作用域時，如果有新的局部變量 b 要被定義，b 就會覆蓋 a 在局部變量表的空間。

盜用別人的圖以讓大家對虛擬機棧有個直觀的認識(其中小字體 Stack 指的的是虛擬機棧，Frame 是棧幀，Local variables 是局部變量表，Operand Stack 是操作數棧)：

以上就是動力節點小編介紹的"Java虛擬機棧是什么"，希望對大家有幫助，如有疑問，請在線咨詢，有專業老師隨時為您服務。