Question

以下是一段代码

public class Classifier {
    public static void main(String[] args) 
    {
        Integer x = -127;//this uses bipush
        Integer y = 127;//this use bipush
        Integer z= -129;//this use sipush
        Integer p=32767;//maximum range of short still sipush
        Integer a = 128; // use sipush
        Integer b = 129786;// invokes virtual method to get Integer class

    }

}

这是

的部分字节代码

      stack=1, locals=7, args_size=1
         0: bipush        -127
         2: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;
         5: astore_1
         6: bipush        127
         8: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;
        11: astore_2
        12: sipush        -129
        15: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;
        18: astore_3
        19: sipush        32767
        22: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;
        25: astore        4
        27: sipush        128
        30: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;
        33: astore        5
        35: ldc           #22                 // int 129786
        37: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;
        40: astore        6
        42: return

正如我在-128 to 127之间看到的整数范围，它使用bipush将一个字节作为整数值推送到堆栈。在-32768 to 32767范围内，它使用short作为包装类sipush。接下来它使用Integer。 JVM使用byte和short来存储Integer值？

Answer 1

它不会在运行时存储为byte或short，只是在字节码中。假设您想将值120存储到Integer中。您编写编译器，因此您解析源代码，并且您知道常量值120可以适合一个带符号的字节。因为您不希望在字节码中浪费空间来将值120存储为32位（4字节）值，如果它可以存储为8位（1字节），您将创建特殊指令，即可从方法字节码只加载一个byte并将其作为32位integer存储在堆栈中。这意味着，在运行时，您确实拥有integer数据类型。

生成的代码比在任何地方使用ldc更小更快，由于使用运行时常量池进行操作，因此需要与jvm进行更多交互。

bipush有2个字节，一个字节操作码，第二个字节立即constat值。因为值只有一个字节，所以它可以用于-128到127之间的值。

sipush有3个字节，一个字节操作码，第二个和第三个字节立即数恒定价值。

bipush格式：

bipush
byte

sipush格式：

sipush
byte1
byte2

Answer 2

据我所知，

正如您可以从剩余的字节代码指令那样，它不会将int存储为byte或short 首先，为什么bipush或short：bipush有2个字节用于操作码，第二个用于值。即范围在-128 tp 127之间（即2次幂8）它节省了执行的空间和时间。从remianing代码中可以看出，编译器确实将该变量的引用创建为整数类型

2: invokestatic  #16                 // Method java/lang/Integer.valueO
f:(I)Ljava/lang/Integer;

然后astore_1 store what's on top of the stack i.e a reference here into local variable 1 类似于sipush，您可以存储范围(-32768 to 32767)中的值，因为它的3字节指令集，操作码的一个字节和为值保留两个字节（即可以容纳2个幂16）

现在为什么不lDC JVM具有每类型常量池。字节代码需要数据，但大部分时间都需要数据此数据太大，无法直接存储在字节代码中。所以它存储在常量池中，字节码包含对常量池的引用。 ldc将常量池（String，int或float）中的常量#index推送到堆栈上这会消耗额外的时间和周期以下是ldc操作与bipush操作

之间的粗略比较

enter image description here

JVM Bytecode ref 在这里说

在可能的情况下，使用bipush，sipush或者更高效其中一个const指令而不是ldc。

Answer 3

其中一个原因可能是其他答案中提到的字节代码的优点。

但是，也可以从语言开始解释这个问题。特别是，当（常量）值在目标类型中实际可表示时，您不想插入强制转换。

因此，观察到的行为的一个原因是：编译器使用可以表示给定常量值的最小可能类型。

对于int（或Integer）的分配，没有必要 - 但是当字节码分配更小的＆＃34;时，它不会造成任何伤害。输入＆＃34;更大＆＃34;类型。相反，对于较小的类型，是必须使用较小的类型，因此使用＆＃34;字节码表示最小的类型＆＃34;是默认行为。

这也被隐含地称为＆＃34;编译时缩小常量表达式＆＃34;在Java语言规范的Section 5.2., Assignment Contexts中：

如果变量的类型是byte，short或char，则可以使用缩小的基元转换，并且常量表达式的值可以在变量的类型中表示。

...

常量表达式的编译时缩小意味着代码如：
byte theAnswer = 42;
是允许的。如果没有缩小，整数文字42的类型为int的事实意味着需要转换为字节：
byte theAnswer = (byte)42;  // cast is permitted but not required

为什么JVM Integer存储为byte和short？

3 个答案: