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栈内存的结构
Java 栈内存主要由多个栈帧(Stack Frame)组成,每个线程都有自己的独立栈内存。每个栈帧对应一次方法调用,包含以下几个部分:
局部变量区(Local Variables):
存储方法的参数、基本数据类型的局部变量以及对象引用(不包括对象本身)。
操作数栈(Operand Stack):
用于执行字节码指令时存储临时数据和计算结果。
动态链接(Dynamic Linking):
方法调用过程中用于支持方法之间的链接和调用。
方法返回地址(Return Address):
指示方法执行完毕后返回到调用者的指令地
实际例子
局部变量表(Local Variable Array)
局部变量表用于存储方法的参数和局部变量。每个变量在表中都有一个索引,通过索引可以快速访问变量值。局部变量表的大小在编译时确定,并且随着方法的调用和返回自动分配和回收。
基本数据类型:如 int、float、double 等,占用固定大小的空间。
引用类型:存储对象的引用(即指向堆中对象的指针)。
长整型和双精度浮点型:在局部变量表中占用两个槽(slot)。
bash
public void exampleMethod(int a, double b) {
int c = a + 5;
double d = b * 2.0;
}
在上述方法中,局部变量表可能包含以下内容:
索引 内容
bash
0 this(如果是实例方法)
1 a(int)
2 b(double,占用索引 2 和 3)
4 c(int)
5 d(double,占用索引 5 和 6)
操作数栈(Operand Stack)
操作数栈用于执行字节码指令时存储临时数据和计算结果。它是一个后进先出(LIFO)的栈,支持各种操作,如加载变量、执行算术运算、方法调用等。
示例:
java
bash
复制代码
int a = 10;
int b = 20;
int c = a + b;
对应的字节码操作数栈操作可能如下:
将 a 加载到操作数栈。
将 b 加载到操作数栈。
执行加法操作,将结果压回操作数栈。
将结果存储到局部变量 c。
动态链接(Dynamic Linking)
动态链接用于支持方法调用过程中的符号引用解析。每个栈帧中包含一个指向运行时常量池(Runtime Constant Pool)的指针,用于解析方法调用时的符号引用。
方法返回地址(Return Address)
当一个方法调用另一个方法时,JVM 需要记录调用方法的下一条指令的位置,以便被调用的方法执行完毕后能够返回到正确的位置继续执行。返回地址就是用于存储这一信息的。
其他信息
包括异常处理信息、方法的出入口信息等,用于支持方法执行期间的各种功能。
调用示意图
bash
public class StackFrameExample {
public static void main(String[] args) {
int result = add(5, 10);
System.out.println("Result: " + result);
}
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
最开始的方法在最下面
bash
|---------------------------|
| println 方法栈帧 |
|---------------------------|
| add 方法栈帧 |
|---------------------------|
| main 方法栈帧 |
|---------------------------|
问题
- 那在方法里new 的对象分配在哪里? 实际上还是在堆上,只有基本数据类型会分布在栈上
- 大致可以估算下,上面的方法可以递归多少次