为什么 java 字节码 "store" 后面经常跟着 "load"?

Why does java bytecode "store" often followed by "load"?

当我从一些小的 java 函数读取 jvm 字节码时,我发现当一个新的局部变量被计算在操作数栈上时,假设它将存储在局部变量 table,但通常它会立即加载到操作数堆栈(只是字面上的字节码)。操作不太懂,是不是多余的操作?

查看 dspin 字节码

Method void dspin()
0   dconst_0       // Push double constant 0.0
1   dstore_1       // Store into local variables 1 and 2
2   goto 9         // First time through don't increment
5   dload_1        // Push local variables 1 and 2 
6   dconst_1       // Push double constant 1.0 
7   dadd           // Add; there is no dinc instruction
8   dstore_1       // Store result in local variables 1 and 2
9   dload_1        // Push local variables 1 and 2 
10  ldc2_w #4      // Push double constant 100.0 
13  dcmpg          // There is no if_dcmplt instruction
14  iflt 5         // Compare and loop if less than (i < 100.0)
17  return         // Return void when done

store 之后唯一的 load 位于偏移量 9。您可以看到偏移量 9 可以通过两条不同的路径到达:(1) 从偏移量 2 使用 goto 9 ;和 (2) 从偏移量 8

开始依次

dload_1将局部变量1和2的值压入操作数栈(两个变量因为double):在case(1)第一次尝试进入循环时,以及情况 (2) 在稍后的时间点尝试进入循环时。

有趣的是,在此示例中,如果删除所有 storeload,程序的行为将不会改变。但是,Java 编译器通常不会自作聪明。它或多或少直接编译 Java 代码。在这种情况下,局部变量 i 直接对应于局部变量 1 和 2。

有关详细信息,请参阅 Optimization by Java Compiler

Java 编译器倾向于以非常简单直接的方式编译事物,将优化留给 JIT。

例如,如果你写 x *= 3; x *= 4;,你可能会得到类似

的字节码
iload_1
iconst_3
imul
istore_1
iload_1
iconst_4
imul
istore_1

编译器理论上可以找出 store/load 对是多余的并将其删除。但是有几个不这样做的原因 - 1) 这增加了很多复杂性而没有任何好处,因为 JIT 无论如何都会优化所有内容 2) 它使调试变得更加困难,因为您不再能够访问所有局部变量的值 3)如果在这个表达式中间以某种方式抛出异常,则局部变量将具有不正确的值。

看,JVM 中的每个操作都是在操作数堆栈上完成的。所以每当你要对一个变量执行任何操作时,你必须先通过load命令加载(压入)操作数堆栈,然后再执行操作。

这就是为什么store在字节码中跟load指令。