JVM之方法返回地址
JVM运行时数据区的虚拟机栈的栈帧中包含了返回地址
当一个方法开始执行后，只有两种方式可以退出这个方法。
第一种方式是执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令（例如：areturn），这时候可能会有返回值传递给上层的方法调用者（调用当前方法的方法称为调用者），是否有返回值和返回值的类型将根据遇到何种方法返回指令来决定，这种退出方法的方式称为正常完成出口（Normal Method Invocation Completion）。 另外一种退出方式是，在方法执行过程中遇到了异常，并且这个异常没有在方法体内得到处理，无论是Java虚拟机内部产生的异常，还是代码中使用 athrow 字节码指令产生的异常，只要在本方法的异常处理器表中没有搜索到匹配的异常处理器，就会导致方法退出，这种退出方法的方式称为异常完成出口（Abrupt Method Invocation Completion）。一个方法使用异常完成出口的方式退出，是不会给它的上层调用者产生任何返回值的。 无论采用何种退出方式，在方法退出之后，都需要返回到方法被调用的位置，程序才能继续执行，方法返回时可能需要在栈帧中保存一些信息，用来帮助恢复它的上层方法的执行状态。一般来说，方法正常退出时，调用者的程序计数器的值可以作为返回地址，栈帧中很可能会保存这个计数器值。而方法异常退出时，返回地址是要通过异常处理器表来确定的，栈帧中一般不会保存这部分信息。
方法退出的过程实际上就等同于把当前栈帧出栈，因此退出时可能执行的操作有：恢复上层方法的局部变量表和操作数栈，把返回值（如果有的话）压入调用者栈帧的操作数栈中，调整程序计数器的值以指向方法调用指令后面的一条指令等。
小结一下
虚拟机会使用针对每种返回类型的操作来返回，返回值将从操作数栈出栈并且入栈到调用方法的方法栈帧中，当前栈帧出栈，被调用方法的栈帧变成当前栈帧，程序计数器将重置为调用这个方法的指令的下一条指令。
方法返回地址以及栈帧中的附加信息
方法返回地址
1 点睛存放调用该方法的 pc 寄存器的值。
一个方法的结束，有两种方式。
正常执行完成。 出现未处理的异常，非正常退出。无论通过哪种方式退出，在方法退出后都返回到该方法被调用的位置。方法正常退出时，调用者的pc计数器的值作为返回地址，即调用该方法的指令的下一条指令的地址。而通过异常退出的，返回地址是要通过异常表来确定，栈帧中一般不会保存这部分信息。
当一个方法开始执行后，只有两种方式可以退出这个方法。
a 执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令（return），会有返回值传递给上层的方法调用者，简称正常完成出口。
一个方法在正常调用完成之后，究竟需要使用哪一个返回指令，还需要根据方法返回值的实际数据类型而定。 在字节码指令中，返回指令包含ireturn（当返回值是boolean，byte，char，short和int类型时使用），lreturn（Long类型），freturn（Float类型），dreturn（Double类型），areturn。另外还有一个return指令声明为void的方法，实例初始化方法，类和接口的初始化方法使用。b 在方法执行过程中遇到异常（Exception），并且这个异常没有在方法内进行处理，也就是只要在本方法的异常表中没有搜索到匹配的异常处理器，就会导致方法退出，简称异常完成出口。
方法执行过程中，抛出异常时的异常处理，存储在一个异常处理表，方便在发生异常的时候找到处理异常的代码
2 看代码吧
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import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.util.Date; /** * 返回指令包含ireturn（当返回值是 boolean、byte、char、short和int类型时使用）、 * lreturn、freturn、dreturn以及areturn， * 另外还有一个return指令供声明为void的方法、 * 实例初始化方法、类和接口的初始化方法使用。 */ public class ReturnAddressTest { public boolean methodBoolean() { return false ; }
public byte methodByte() { return 0 ; }
public short methodShort() { return 0 ; }
public char methodChar() { return 'a' ; }
public int methodInt() { return 0 ; }
public long methodLong() { return 0L; }
public float methodFloat() { return 0 .0f; }
public double methodDouble() { return 0.0 ; }
public String methodString() { return null ; }
public Date methodDate() { return null ; }
public void methodVoid() { }
static { int i = 10 ; }
public void method2() { methodVoid(); try { method1(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }
public void method1() throws IOException { FileReader fis = new FileReader( "atguigu.txt" ); char [] cBuffer = new char [ 1024 ]; int len; while ((len = fis.read(cBuffer)) != - 1 ) { String str = new String(cBuffer, 0 , len); System.out.println(str); } fis.close(); } } |
3 解析后的结果
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public boolean methodBoolean(); descriptor: ()Z flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : iconst_0 1 : ireturn LineNumberTable: line 15 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public byte methodByte(); descriptor: ()B flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : iconst_0 1 : ireturn LineNumberTable: line 19 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public short methodShort(); descriptor: ()S flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : iconst_0 1 : ireturn LineNumberTable: line 23 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public char methodChar(); descriptor: ()C flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : bipush 97 2 : ireturn LineNumberTable: line 27 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 3 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public int methodInt(); descriptor: ()I flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : iconst_0 1 : ireturn LineNumberTable: line 31 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public long methodLong(); descriptor: ()J flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 2 , locals= 1 , args_size= 1 0 : lconst_0 1 : lreturn LineNumberTable: line 35 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public float methodFloat(); descriptor: ()F flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : fconst_0 1 : freturn LineNumberTable: line 39 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public double methodDouble(); descriptor: ()D flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 2 , locals= 1 , args_size= 1 0 : dconst_0 1 : dreturn LineNumberTable: line 43 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public java.lang.String methodString(); descriptor: ()Ljava/lang/String; flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : aconst_null 1 : areturn LineNumberTable: line 47 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public java.util.Date methodDate(); descriptor: ()Ljava/util/Date; flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1 0 : aconst_null 1 : areturn LineNumberTable: line 51 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 2 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public void methodVoid(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 0 , locals= 1 , args_size= 1 0 : return LineNumberTable: line 56 : 0 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 0 1 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest;
public void method2(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 1 , locals= 2 , args_size= 1 0 : aload_0 1 : invokevirtual # 2 // Method methodVoid:()V 4 : aload_0 5 : invokevirtual # 3 // Method method1:()V 8 : goto 16 11 : astore_1 12 : aload_1 13 : invokevirtual # 5 // Method java/io/IOException.printStackTrace:()V 16 : return Exception table: from to target type 4 8 11 Class java/io/IOException LineNumberTable: line 63 : 0 line 65 : 4 line 68 : 8 line 66 : 11 line 67 : 12 line 69 : 16 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 12 4 1 e Ljava/io/IOException; 0 17 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest; StackMapTable: number_of_entries = 2 frame_type = 75 /* same_locals_1_stack_item */ stack = [ class java/io/IOException ] frame_type = 4 /* same */
public void method1() throws java.io.IOException; descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack= 5 , locals= 5 , args_size= 1 0 : new # 6 // class java/io/FileReader 3 : dup 4 : ldc # 7 // String atguigu.txt 6 : invokespecial # 8 // Method java/io/FileReader."<init>":(Ljava/lang/String;)V 9 : astore_1 10 : sipush 1024 13 : newarray char 15 : astore_2 16 : aload_1 17 : aload_2 18 : invokevirtual # 9 // Method java/io/FileReader.read:([C)I 21 : dup 22 : istore_3 23 : iconst_m1 24 : if_icmpeq 50 27 : new # 10 // class java/lang/String 30 : dup 31 : aload_2 32 : iconst_0 33 : iload_3 34 : invokespecial # 11 // Method java/lang/String."<init>":([CII)V 37 : astore 4 39 : getstatic # 12 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 42 : aload 4 44 : invokevirtual # 13 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 47 : goto 16 50 : aload_1 51 : invokevirtual # 14 // Method java/io/FileReader.close:()V 54 : return LineNumberTable: line 72 : 0 line 73 : 10 line 75 : 16 line 76 : 27 line 77 : 39 line 78 : 47 line 79 : 50 line 80 : 54 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature 39 8 4 str Ljava/lang/String; 0 55 0 this Lcom/atguigu/java3/ReturnAddressTest; 10 45 1 fis Ljava/io/FileReader; 16 39 2 cBuffer [C 23 32 3 len I StackMapTable: number_of_entries = 2 frame_type = 253 /* append */ offset_delta = 16 locals = [ class java/io/FileReader, class "[C" ] frame_type = 252 /* append */ offset_delta = 33 locals = [ int ] Exceptions: throws java.io.IOException
static {}; descriptor: ()V flags: ACC_STATIC Code: stack= 1 , locals= 1 , args_size= 0 0 : bipush 10 2 : istore_0 3 : return LineNumberTable: line 59 : 0 line 60 : 3 LocalVariableTable: Start Length Slot Name Signature } |
说明
可以观察一下各种方法的 return 字节码指令到底是什么。
体会一下异常表。
Exception table:
from to target type
4 8 11 Class java/io/IOException
本质上，方法的退出就是当前栈帧出栈的过程。此时，需要恢复上层方法的局部变量表、操作数栈、将返回值压入调用者栈帧的操作数栈、设置PC寄存器值等，让调用者方法继续执行下去。
正常完成出口和异常完成出口的区别在于：通过异常完成出口退出的不会给他的上层调用者产生任何的返回值。
一些附加信息
栈帧中还允许携带与 Java 虚拟机实现相关的一些附加信息。例如：对程序调试提供支持的信息。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持。
原文链接：https://HdhCmsTestjianshu测试数据/p/ecfcc9fb1de7