Java源码在运行之前都要编译成为字节码格式(如.class文件),然后由ClassLoader将字节码载入运行。在字节码文件中,指令代码只是其中的一部分,里面还记录了字节码文件的编译版本、常量池、访问权限、所有成员变量和成员方法等信息(详见Java字节码规范)。本文主要简单介绍不同Java指令的功能。
虚拟机栈操作
常量入栈指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x01 | aconst_null | | null值入栈。 |
0x02 | iconst_m1 | | -1(int)值入栈。 |
0x03 | iconst_0 | | 0(int)值入栈。 |
0x04 | iconst_1 | | 1(int)值入栈。 |
0x05 | iconst_2 | | 2(int)值入栈。 |
0x06 | iconst_3 | | 3(int)值入栈。 |
0x07 | iconst_4 | | 4(int)值入栈。 |
0x08 | iconst_5 | | 5(int)值入栈。 |
0x09 | lconst_0 | | 0(long)值入栈。 |
0x0a | lconst_1 | | 1(long)值入栈。 |
0x0b | fconst_0 | | 0(float)值入栈。 |
0x0c | fconst_1 | | 1(float)值入栈。 |
0x0d | fconst_2 | | 2(float)值入栈。 |
0x0e | dconst_0 | | 0(double)值入栈。 |
0x0f | dconst_1 | | 1(double)值入栈。 |
0x10 | bipush | valuebyte | valuebyte值带符号扩展成int值入栈。 |
0x11 | sipush | valuebyte1 | (valuebyte1 << 8) | valuebyte2 值带符号扩展成int值入栈。 |
| | valuebyte2 | |
0x12 | ldc | indexbyte1 | 常量池中的常量值(int, float, string reference, object reference)入栈。 |
0x13 | ldc_w | indexbyte1 | 常量池中常量(int, float, string reference, object reference)入栈。 |
| | indexbyte2 | |
0x14 | ldc2_w | indexbyte1 | 常量池中常量(long, double)入栈。 |
| | indexbyte2 | |
局部变量入栈
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x19 | (wide)aload | indexbyte | 从局部变量indexbyte中装载引用类型值入栈。 |
0x2a | aload_0 | | 从局部变量0中装载引用类型值入栈。 |
0x2b | aload_1 | | 从局部变量1中装载引用类型值入栈。 |
0x2c | aload_2 | | 从局部变量2中装载引用类型值入栈。 |
0x2d | aload_3 | | 从局部变量3中装载引用类型值入栈。 |
0x15 | (wide)iload | indexbyte | 从局部变量indexbyte中装载int类型值入栈。 |
0x1a | iload_0 | | 从局部变量0中装载int类型值入栈。 |
0x1b | iload_1 | | 从局部变量1中装载int类型值入栈。 |
0x1c | iload_2 | | 从局部变量2中装载int类型值入栈。 |
0x1d | iload_3 | | 从局部变量3中装载int类型值入栈。 |
0x16 | (wide)lload | indexbyte | 从局部变量indexbyte中装载long类型值入栈。 |
0x1e | lload_0 | | 从局部变量0中装载int类型值入栈。 |
0x1f | lload_1 | | 从局部变量1中装载int类型值入栈。 |
0x20 | lload_2 | | 从局部变量2中装载int类型值入栈。 |
0x21 | lload_3 | | 从局部变量3中装载int类型值入栈。 |
0x17 | (wide)fload | indexbyte | 从局部变量indexbyte中装载float类型值入栈。 |
0x22 | fload_0 | | 从局部变量0中装载float类型值入栈。 |
0x23 | fload_1 | | 从局部变量1中装载float类型值入栈。 |
0x24 | fload_2 | | 从局部变量2中装载float类型值入栈。 |
0x25 | fload_3 | | 从局部变量3中装载float类型值入栈。 |
0x18 | (wide)dload | indexbyte | 从局部变量indexbyte中装载double类型值入栈。 |
0x26 | dload_0 | | 从局部变量0中装载double类型值入栈。 |
0x27 | dload_1 | | 从局部变量1中装载double类型值入栈。 |
0x28 | dload_2 | | 从局部变量2中装载double类型值入栈。 |
0x29 | dload_3 | | 从局部变量3中装载double类型值入栈。 |
0x32 | aaload | | 从引用类型数组中装载指定项的值。 |
0x2e | iaload | | 从int类型数组中装载指定项的值。 |
0x2f | laload | | 从long类型数组中装载指定项的值。 |
0x30 | faload | | 从float类型数组中装载指定项的值。 |
0x31 | daload | | 从double类型数组中装载指定项的值。 |
0x33 | baload | | 从boolean类型数组或byte类型数组中装载指定项的值(先转换为int类型值,后压栈)。 |
0x34 | caload | | 从char类型数组中装载指定项的值(先转换为int类型值,后压栈)。 |
0x35 | saload | | 从short类型数组中装载指定项的值(先转换为int类型值,后压栈)。 |
栈顶值保存到局部变量
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x3a | (wide)astore | indexbyte | 将栈顶引用类型值保存到局部变量indexbyte中。 |
0x4b | astroe_0 | | 将栈顶引用类型值保存到局部变量0中。 |
0x4c | astore_1 | | 将栈顶引用类型值保存到局部变量1中。 |
0x4d | astore_2 | | 将栈顶引用类型值保存到局部变量2中。 |
0x4e | astore_3 | | 将栈顶引用类型值保存到局部变量3中。 |
0x36 | (wide)istore | indexbyte | 将栈顶int类型值保存到局部变量indexbyte中。 |
0x3b | istore_0 | | 将栈顶int类型值保存到局部变量0中。 |
0x3c | istore_1 | | 将栈顶int类型值保存到局部变量1中。 |
0x3d | istore_2 | | 将栈顶int类型值保存到局部变量2中。 |
0x3e | istore_3 | | 将栈顶int类型值保存到局部变量3中。 |
0x37 | (wide)lstore | indexbyte | 将栈顶long类型值保存到局部变量indexbyte中。 |
0x3f | lstore_0 | | 将栈顶long类型值保存到局部变量0中。 |
0x40 | lstore_1 | | 将栈顶long类型值保存到局部变量1中。 |
0x41 | lstore_2 | | 将栈顶long类型值保存到局部变量2中。 |
0x42 | lstroe_3 | | 将栈顶long类型值保存到局部变量3中。 |
0x38 | (wide)fstore | indexbyte | 将栈顶float类型值保存到局部变量indexbyte中。 |
0x43 | fstore_0 | | 将栈顶float类型值保存到局部变量0中。 |
0x44 | fstore_1 | | 将栈顶float类型值保存到局部变量1中。 |
0x45 | fstore_2 | | 将栈顶float类型值保存到局部变量2中。 |
0x46 | fstore_3 | | 将栈顶float类型值保存到局部变量3中。 |
0x39 | (wide)dstore | indexbyte | 将栈顶double类型值保存到局部变量indexbyte中。 |
0x47 | dstore_0 | | 将栈顶double类型值保存到局部变量0中。 |
0x48 | dstore_1 | | 将栈顶double类型值保存到局部变量1中。 |
0x49 | dstore_2 | | 将栈顶double类型值保存到局部变量2中。 |
0x4a | dstore_3 | | 将栈顶double类型值保存到局部变量3中。 |
0x53 | aastore | | 将栈顶引用类型值保存到指定引用类型数组的指定项。 |
0x4f | iastore | | 将栈顶int类型值保存到指定int类型数组的指定项。 |
0x50 | lastore | | 将栈顶long类型值保存到指定long类型数组的指定项。 |
0x51 | fastore | | 将栈顶float类型值保存到指定float类型数组的指定项。 |
0x52 | dastore | | 将栈顶double类型值保存到指定double类型数组的指定项。 |
0x54 | bastroe | | 将栈顶boolean类型值或byte类型值保存到指定boolean类型数组或byte类型数组的指定项。 |
0x55 | castore | | 将栈顶char类型值保存到指定char类型数组的指定项。 |
0x56 | sastore | | 将栈顶short类型值保存到指定short类型数组的指定项。 |
wide指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xc4 | wide | | 使用附加字节扩展局部变量索引(iinc指令特殊)。 |
通用(无类型)栈操作指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x00 | nop | | 空操作。 |
0x57 | pop | | 从栈顶弹出一个字长的数据。 |
0x58 | pop2 | | 从栈顶弹出两个字长的数据。 |
0x59 | dup | | 复制栈顶一个字长的数据,将复制后的数据压栈。 |
0x5a | dup_x1 | | 复制栈顶一个字长的数据,弹出栈顶两个字长数据,先将复制后的数据压栈,再将弹出的两个字长数据压栈。 |
0x5b | dup_x2 | | 复制栈顶一个字长的数据,弹出栈顶三个字长的数据,将复制后的数据压栈,再将弹出的三个字长的数据压栈。 |
0x5c | dup2 | | 复制栈顶两个字长的数据,将复制后的两个字长的数据压栈。 |
0x5d | dup2_x1 | | 复制栈顶两个字长的数据,弹出栈顶三个字长的数据,将复制后的两个字长的数据压栈,再将弹出的三个字长的数据压栈。 |
0x5e | dup2_x2 | | 复制栈顶两个字长的数据,弹出栈顶四个字长的数据,将复制后的两个字长的数据压栈,再将弹出的四个字长的数据压栈。 |
0x5f | swap | | 交换栈顶两个字长的数据的位置。Java指令中没有提供以两个字长为单位的交换指令。 |
类型转换指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x86 | i2f | | 将栈顶int类型值转换为float类型值。 |
0x85 | i2l | | 将栈顶int类型值转换为long类型值。 |
0x87 | i2d | | 将栈顶int类型值转换为double类型值。 |
0x8b | f2i | | 将栈顶float类型值转换为int类型值。 |
0x8c | f2l | | 将栈顶float类型值转换为long类型值。 |
0x8d | f2d | | 将栈顶float类型值转换为double类型值。 |
0x88 | l2i | | 将栈顶long类型值转换为int类型值。 |
0x89 | l2f | | 将栈顶long类型值转换为float类型值。 |
0x8a | l2d | | 将栈顶long类型值转换double类型值。 |
0x8e | d2i | | 将栈顶double类型值转换为int类型值。 |
0x90 | d2f | | 将栈顶double类型值转换为float类型值。 |
0x8f | d2l | | 将栈顶double类型值转换为long类型值。 |
0x91 | i2b | | 将栈顶int类型值截断成byte类型,后带符号扩展成int类型值入栈。 |
0x92 | i2c | | 将栈顶int类型值截断成char类型值,后带符号扩展成int类型值入栈。 |
0x93 | i2s | | 将栈顶int类型值截断成short类型值,后带符号扩展成int类型值入栈。 |
数值运算
整数运算
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x60 | iadd | | 将栈顶两int类型数相加,结果入栈。 |
0x64 | isub | | 将栈顶两int类型数相减,结果入栈。 |
0x68 | imul | | 将栈顶两int类型数相乘,结果入栈。 |
0x6c | idiv | | 将栈顶两int类型数相除,结果入栈。 |
0x70 | irem | | 将栈顶两int类型数取模,结果入栈。 |
0x74 | ineg | | 将栈顶int类型值取负,结果入栈。 |
0x61 | ladd | | 将栈顶两long类型数相加,结果入栈。 |
0x65 | lsub | | 将栈顶两long类型数相减,结果入栈。 |
0x69 | lmul | | 将栈顶两long类型数相乘,结果入栈。 |
0x6d | ldiv | | 将栈顶两long类型数相除,结果入栈。 |
0x71 | lrem | | 将栈顶两long类型数取模,结果入栈。 |
0x75 | lneg | | 将栈顶long类型值取负,结果入栈。 |
0x84 | (wide)iinc | indexbyte | 将整数值constbyte加到indexbyte指定的int类型的局部变量中。 |
| | constbyte | |
浮点运算
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x62 | fadd | | 将栈顶两float类型数相加,结果入栈。 |
0x66 | fsub | | 将栈顶两float类型数相减,结果入栈。 |
0x6a | fmul | | 将栈顶两float类型数相乘,结果入栈。 |
0x6e | fdiv | | 将栈顶两float类型数相除,结果入栈。 |
0x72 | frem | | 将栈顶两float类型数取模,结果入栈。 |
0x76 | fneg | | 将栈顶float类型值取反,结果入栈。 |
0x63 | dadd | | 将栈顶两double类型数相加,结果入栈。 |
0x67 | dsub | | 将栈顶两double类型数相减,结果入栈。 |
0x6b | dmul | | 将栈顶两double类型数相乘,结果入栈。 |
0x6f | ddiv | | 将栈顶两double类型数相除,结果入栈。 |
0x73 | drem | | 将栈顶两double类型数取模,结果入栈。 |
0x77 | dneg | | 将栈顶double类型值取负,结果入栈。 |
逻辑运算
逻辑运算——移位运算
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x78 | ishl | | 左移int类型值。 |
0x79 | lshl | | 左移long类型值。 |
0x7a | ishr | | 算术右移int类型值。 |
0x7b | lshr | | 算术右移long类型值。 |
0x7c | iushr | | 逻辑右移int类型值。 |
0x7d | lushr | | 逻辑右移long类型值。 |
逻辑运算——按位布尔运算
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x73 | iand | | 对int类型按位与运算。 |
0x7f | land | | 对long类型的按位与运算。 |
0x80 | ior | | 对int类型的按位或运算。 |
0x81 | lor | | 对long类型的按位或运算。 |
0x82 | ixor | | 对int类型的按位异或运算。 |
0x83 | lxor | | 对long类型的按位异或运算。 |
控制流指令
控制流指令——条件跳转指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x99 | ifeq | branchbyte1 | 若栈顶int类型值为0则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0x9a | ifne | branchbyte1 | 若栈顶int类型值不为0则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0x9b | iflt | branchbyte1 | 若栈顶int类型值小于0则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0x9e | ifle | branchbyte1 | 若栈顶int类型值小于等于0则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0x9d | ifgt | branchbyte1 | 若栈顶int类型值大于0则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0x9c | ifge | branchbyte1 | 若栈顶int类型值大于等于0则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0x9f | if_icmpeq | branchbyte1 | 若栈顶两int类型值相等则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa0 | if_icmpne | branchbyte1 | 若栈顶两int类型值不相等则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa1 | if_icmplt | branchbyte1 | 若栈顶两int类型值前小于后则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa4 | if_icmple | branchbyte1 | 若栈顶两int类型值前小于等于后则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa3 | if_icmpgt | branchbyte1 | 若栈顶两int类型值前大于后则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa2 | if_icmpge | branchbyte1 | 若栈顶两int类型值前大于等于后则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xc6 | ifnull | branchbyte1 | 若栈顶引用值为null则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xc7 | ifnonnull | branchbyte1 | 若栈顶引用值不为null则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa5 | if_acmpeq | branchbyte1 | 若栈顶两引用类型值相等则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
0xa6 | if_acmpne | branchbyte1 | 若栈顶两引用类型值不相等则跳转。 |
| | branchbyte2 | |
控制流指令——比较指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0x94 | lcmp | | 比较栈顶两long类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈。 |
0x95 | fcmpl | | 比较栈顶两float类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。 |
0x96 | fcmpg | | 比较栈顶两float类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。 |
0x97 | dcmpl | | 比较栈顶两double类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。 |
0x98 | dcmpg | | 比较栈顶两double类型值,前者大,1入栈;相等,0入栈;后者大,-1入栈;有NaN存在,-1入栈。 |
控制流指令——无条件跳转指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xa7 | goto | branchbyte1 | 无条件跳转到指定位置。 |
| | branchbyte2 | |
0xc8 | goto_w | branchbyte1 | 无条件跳转到指定位置(宽索引)。 |
| | branchbyte2 | |
| | branchbyte3 | |
控制流指令——表跳转指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xaa | tableswitch | <0-3bytepad> | 通过索引访问跳转表,并跳转。 |
| | defaultbyte1 | |
| | defaultbyte2 | |
| | defaultbyte3 | |
| | defaultbyte4 | |
| | lowbyte1 | |
| | lowbyte2 | |
| | lowbyte3 | |
| | lowbyte4 | |
| | highbyte1 | |
| | highbyte2 | |
| | highbyte3 | |
| | highbyte4 | |
| | jump offsets... | |
0xab | lookupswitch | <0-3bytepad> | 通过键值访问跳转表,并跳转。 |
| | defaultbyte1 | |
| | defaultbyte2 | |
| | defaultbyte3 | |
| | defaultbyte4 | |
| | npairs1 | |
| | npairs2 | |
| | npairs3 | |
| | npairs4 | |
| | match offsets | |
控制流指令——异常和finally
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xbf | athrow | | 抛出异常。 |
0xa8 | jsr | branchbyte1 | 跳转到子例程序。 |
| | branchbyte2 | |
0xc9 | jsr_w | branchbyte1 | 跳转到子例程序(宽索引)。 |
| | branchbyte2 | |
| | branchbyte3 | |
| | branchbyte4 | |
0xa9 | (wide)ret | indexbyte | 返回子例程序。 |
对象操作指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xbb | new | indexbyte1 | 创建新的对象实例。 |
| | indexbyte2 | |
0xc0 | checkcast | indexbyte1 | 类型强转。 |
| | indexbyte | |
0xc1 | instanceof | indexbyte1 | 判断类型。 |
| | indexbyte2 | |
0xb4 | getfield | indexbyte1 | 获取对象字段的值。 |
| | indexbyte2 | |
0xb5 | putfield | indexbyte1 | 给对象字段赋值。 |
| | indexbyte2 | |
0xb2 | getstatic | indexbyte1 | 获取静态字段的值。 |
| | indexbyte2 | |
0xb3 | putstatic | indexbyte1 | 给静态字段赋值。 |
| | indexbyte2 | |
数组操作指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xbc | newarray | atype | 创建type类型的数组。 |
0xbd | anewarray | indexbyte1 | 创建引用类型的数组。 |
| | indexbyte2 | |
0xbe | arraylength | | 获取一维数组的长度。 |
0xc5 | multianewarray | indexbyte1 | 创建dimension维度的数组。 |
| | indexbyte2 | |
| | dimension | |
方法调用指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xb7 | invokespecial | indexbyte1 | 编译时方法绑定调用方法。 |
| | indexbyte2 | |
0xb6 | invokevirtual | indexbyte1 | 运行时方法绑定调用方法。 |
| | indexbyte2 | |
0xb8 | invokestatic | indexbyte1 | 调用静态方法。 |
| | indexbyte2 | |
0xb9 | invokeinterface | indexbyte1 | 调用接口方法。 |
| | indexbyte2 | |
| | count | |
| | 0 | |
方法返回指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xac | ireturn | | 返回int类型值。 |
0xad | lreturn | | 返回long类型值。 |
0xae | freturn | | 返回float类型值。 |
0xaf | dreturn | | 返回double类型值。 |
0xb0 | areturn | | 返回引用类型值。 |
0xb1 | return | | void函数返回。 |
线程同步指令
指令码 | 操作码(助记符) | 操作数 | 描述(栈指操作数栈) |
---|
0xc2 | monitorenter | | 进入并获得对象监视器。 |
0xc3 | monitorexit | | 释放并退出对象监视器。 |