Байт-код Java
Байт-код Java — набір інструкцій віртуальної машини Java (JVM).
Набір інструкцій
Кожен байт-код складається з одного байта - коду операції та від нуля та більше байт операндів [1]. З 256 можливих байтових кодів операцій використано 202 (~79%), 51 зарезервовано для майбутнього застосування (~20%) та 3 інструкції (~1%) зарезервовано для специфічних потреб віртуальної машини.[1].
Інструкції поділяються на ряд груп:
- Завантаження і зберігання (наприклад,
aload_0,istore) - Арифметичні та логічні (наприклад,
ladd,fcmpl) - Перетворення типів (наприклад,
i2b,d2i) - Створення та маніпулювання об'єктами (
new,putfield) - Управління операндами стеку (наприклад,
swap,dup2) - Передачі контролю (наприклад,
ifeq,goto) - Виклику методів та повернення (наприклад,
invokespecial,areturn)
Також є декілька інструкцій для деяких спеціалізованих задач як то викидання винятків, синхронізації, тощо.
Багато інструкцій мають спеціальні префікси і/або суфікси в залежності від типів операндів, якими вони маніпулюють.[1] А саме такі:
| Prefix/suffix | Operand type |
|---|---|
i |
integer |
l |
long |
s |
short |
b |
byte |
c |
character |
f |
float |
d |
double |
a |
reference |
Наприклад, iadd - додає дві цілочисельні (integer) змінні , dadd - додає два значення типу double.
Приклад
Розглянемо наступний код на мові програмування 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);
}
Компілятор java може транслювати цей вищенаведений код у байт-код наступним чином:
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
Генерування
Java байт-код генерується переважно із мови Java для виконання віртуальною машиною Java. Спочатку існував лише один компілятор javac від Sun Microsystems, який кампілював код на Java у байт-код Java; проте оскільки вся специфікація на байт-код Java доступна, з'явилися компілятори і від інших виробників, що здатні генерувати Java байт-код. Наприклад, це такі компілятори як:
- Jikes - компілює із Java у байт-код Java (розроблено IBM, реалізовано у C++)
- Espresso - компілює із Java у байт-код Java(лише Java 1.0)
- GNU Compiler for Java (GCJ) - компілює із Java у байт-код Java; може також компілювати у рідний машинний код і був частиною GNU Compiler Collection (GCC) аж до версії 6.
Джерела
- ↑ а б в Lindholm, Tim; Yellin, Frank; Bracha, Gilad; Buckley, Alex (13 лютого 2015). The Java Virtual Machine Specification (вид. Java SE 8).