JVM的程序计数器

一、程序计数器是什么（通俗理解）

你可以把程序计数器想象成 JVM 里的 "执行进度条" 或 "书签"。

在多线程环境下，CPU 会快速切换执行不同的线程。当某个线程被暂停（比如时间片用完），程序计数器就会记录下这个线程当前执行到哪条字节码指令的地址；等这个线程再次获得 CPU 执行权时，JVM 就能根据计数器里的记录，精准地从暂停的位置继续执行，而不会从头再来。

1.1.1 定义

它是一块比较小的内存空间，是当前线程正在执行的那条字节码指令的地址。

1.1.2 作用

字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从而实现代码的流程控制。

在多线程的情况下，程序计数器记录的是当前线程执行的位置，从而当线程切换回来时，就知道上次线程执行到哪了。

1.1.3 特点

是一块较小的内存空间

线程私有，每条线程都有自己的程序计数器

生命周期与线程相同

是唯一一个不会出现OOM的内存区域

二、核心特点与作用

1. 核心作用

记录执行位置 ：对于执行 Java 方法的线程，计数器存储的是当前正在执行的字节码指令的地址（准确说是字节码指令的偏移量）；
线程私有 ：每个线程都有自己独立的程序计数器，互不干扰。这是 JVM 规范中少数几个不会抛出 OutOfMemoryError的内存区域；
处理本地方法 ：如果线程正在执行的是 Native 方法（比如调用 C/C++ 写的方法），这个计数器的值会是undefined（未定义），因为 Native 方法不是 Java 字节码，不需要记录字节码地址。

2. 为什么需要它？

举个简单的例子：假设你写了一段循环代码：

java 复制代码

public class CounterDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        while (i < 5) {  // 字节码指令1
            System.out.println(i);  // 字节码指令2
            i++;  // 字节码指令3
        }
    }
}

当线程执行到i++（指令 3）时被 CPU 切换走，程序计数器会记录 "指令 3 的地址"；等线程再次执行时，会直接从i++之后继续，而不是重新从int i=0开始。

三、程序计数器的底层细节（新手重点掌握）

内存占用极小：程序计数器是 JVM 中占用内存最小的区域，它只需要存储指令地址，通常是一个整数（32 位或 64 位，取决于 CPU 架构）；
无 OOM 风险：JVM 规范明确规定，程序计数器不会发生 OutOfMemoryError，因为它的内存大小是固定的（每个线程一个计数器，大小可控）；
与 CPU 寄存器的区别 ：
- 物理 CPU 的寄存器是硬件层面的，数量极少；
- JVM 的程序计数器是内存层面的 "抽象寄存器"，每个线程都有一份，模拟 CPU 寄存器的功能。

总结

程序计数器是 JVM 的 "执行书签"，记录线程当前执行的字节码指令地址，保证线程切换后能恢复执行；
它是线程私有的内存区域，且不会抛出 OutOfMemoryError；
执行 Native 方法时，程序计数器的值为 undefined。