Байт-код Java — набор инструкций, исполняемых виртуальной машиной Java . Каждый код операции байт-кода — один байт; используются не все 256 возможных значений кодов операций, 51 из них зарезервирован для использования в будущем.

Для программирования на языке Java или других JVM -совместимых языках знание особенностей байт-кода не обязательно, тем не менее, «понимание байт-кода и понимание механизмов его генерации компилятором Java помогает Java-программисту так же, как и знание языка ассемблера помогает программисту, пишущему на Си или C++ » .

Инструкции

Код CA ₁₆ зарезервирован для использования отладчиком и не используется языком, как и коды FE ₁₆ и FF ₁₆ , которые зарезервированы для использования виртуальной машиной и отладчиками. Коды в диапазоне CB ₁₆ —FD ₁₆ в текущей версии JVM не используются и зарезервированы для будущих дополнений.

Инструкции можно разделить на несколько групп:

• загрузка и сохранение (например, ALOAD_0 , ISTORE ),
• арифметические и логические операции (например, IADD , FCMPL ),
• преобразование типов (например, I2B , D2I ),
• создание и преобразование объекта (например, NEW , PUTFIELD ),
• управление стеком (например, DUP , POP ),
• операторы перехода (например, GOTO , IFEQ ),
• вызовы методов и возврат (например, INVOKESTATIC , IRETURN ).

Также есть несколько инструкций, выполняющих специфические задачи, такие как выбрасывание исключений, синхронизация и так далее.

Многие инструкции имеют префиксы или суффиксы, соответствующие их операндам:

Например, операция IADD — сложение двух целых чисел, в то время как FADD — сложение чисел с плавающей точкой.

Пример

Код на языке Java :

  outer:
  for (int i = 2; i < 1000; i++) {
      for (int j = 2; j < i; j++) {
          if (i % j == 0)
              continue outer;
      }
      System.out.println (i);
  }

компилятор может транслировать в следующий байт-код:

   0:   iconst_2
   1:   istore_1
   2:   iload_1
   3:   sipush  1000
   6:   if_icmpge       44
   9:   iconst_2
   10:  istore_2
   11:  iload_2
   12:  iload_1
   13:  if_icmpge       31
   16:  iload_1
   17:  iload_2
   18:  irem
   19:  ifne    25
   22:  goto    38
   25:  iinc    2, 1
   28:  goto    11
   31:  getstatic       #84; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   34:  iload_1
   35:  invokevirtual   #85; //Method java/io/PrintStream.println:(I)V
   38:  iinc    1, 1
   41:  goto    2
   44:  return

Генерация

В большинстве случаев байт-код Java генерируется для исполнения на виртуальной машине Java из исходного кода на языке Java. Единственный оригинальный компилятор, преобразующий код на языке Java в байт-код Java — это Javac , созданный компанией Sun Microsystems . Но поскольку все спецификации байт-кода Java доступны, существуют и сторонние компиляторы, генерирующие этот байт-код. Примеры таких компиляторов:

• — компилирует код на Java в Java-байт-код (разработан IBM , написан на C++ ),
• Espresso — компилирует код на Java в Java-байт-код (для версии Java 1.0),
• GCJ (GNU Compiler for Java) — компилирует код на Java в Java-байт-код, также способен компилировать в нативный машинный код , является частью GNU Compiler Collection .

Для некоторых проектов существуют компиляторы, позволяющие генерировать байт-код для JVM из исходного кода на другом языке программирования, среди таких проектов:

Большинство существующих инструкций JVM имеет статическую типизацию : сигнатуры методов в местах их вызова проверяются во время компиляции, но механизм переноса этой проверки на время выполнения отсутствует . Тем не менее, для JVM реализованы ряд языков с динамической типизацией .

Примечания

См. также

Ссылки