栈帧内的数据结构

局部变量表 （Local Variables）：记录非静态方法的this指针、方法参数、局部变量
操作数栈 （Operand Stack）：用于计算的栈结构
动态链接 （Dynamic Link）：指向运行时常量池的方法引用
方法返回地址 （Return Address）：方法正常退出或异常退出的定义，以及方法间返回值传递（ 注意： java中的方法除了正常返回还可能因为异常退出，所以方法返回地址不一定就是方法退出的地址）
附加信息

局部变量表

Each frame contains an array of variables known as its local variables. The length of the local variable array of a frame is determined at compile-time and supplied in the binary representation of a class or interface along with the code for the method associated with the frame

主要存储方法的参数、方法内的局部变量，数据类型包括基本数据类型、对象引用（数值地址）、返回地址。局部变量表具有以下特点：

局部变量表数组的容量大小在编译时期确定，后面不会变化
局部变量表是每个线程私有的，不存在线程安全问题

非静态方法的局部变量表

构造方法、实例方法会自带一个this引用变量
static方法不能使用this的原因：静态方法的局部变量表中不带有this的引用

变量槽（Slot）

局部变量表中最基本的存储单元，每个槽大小32位

局部变量表是index0开始的数组，数组的每个元素我们称为变量槽
局部变量表中，32位以内类型占一个槽（int），64位占两个槽（long、double），引用类型占用一个槽
调用占有两个槽的变量使用起始索引

slot重复利用

栈帧中局部变量表的槽位是可以复用的，如果某个局部变量的作用域已经结束了，那么在它后面声明的局部变量可以使用它的槽位
这样的设计使局部变量表的空间利用率更高，不会造成空位的情况。

重复利用的例子：

        public void test1(){
        	int a = 0;
        	{
        		int b = 0;
        		b = a + 1;
        	}
        	int c = 1;
        }

上面代码的局部变量表如图，可见b和c的槽位都是index=2，也就是说b的作用域结束后，c会重复使用b的槽位。

局部变量表与垃圾回收

局部变量表中的变量是重要的垃圾回收节点，只有被局部变量表中直接或者间接引用的对象才不会被回收

操作数栈（Operand Stack）

Each frame contains a last-in-first-out (LIFO) stack known as its operand stack. The maximum depth of the operand stack of a frame is determined at compile-time and is supplied along with the code for the method associated with the frame

操作数栈，在方法执行的过程中根据字节码指令，往栈中写入或提取数据

某些字节码指令将值压入操作数栈，其他指令又可以取出数值，使用后又可以再压入栈
比如：复制操作、交换、求和
字节码指令由执行引擎翻译成机器指令
操作数栈是一个栈帧中的结构，它随着一个方法的开始执行而被创建
每一个操作数栈都在编译时确定了固定的深度，这个深度保存在code属性的max_stack值
32位占一个栈深度、64位占两个栈深度

i++和++i区别

情景1

    public void test(){
           int i1 = 10;
           i1++;
    
           int i2 = 20;
           ++i2;
       }

上面代码编译的字节码如上图，可见i++和++i编译出来的字节码其实是一样的，首先都是bipush指令将i的初值压入操作数栈，然后用istore指令出栈并存入局部变量表。然后用iinc指令将局部变量表中的数据取出并+1

情景2

    public void test(){
           int i1 = 10;
           int d1 = i1++;
    
           int i2 = 20;
           int d2 = ++i2;
       }

上面代码编译后字节码如图，可以发现用i++赋值和++i赋值的字节码是有差异的。

int d = i++的情况 ：首先还是用 bipush指令把初始值放入操作数栈，然后用istore取出并存入局部变量表。在给d赋值时，会先用 iload指令读取局部变量表的 i 到操作数栈（暂时存在栈中，不出栈），然后用 iinc指令为局部变量表的 i 加1，完成后再用istore指令将操作数栈中没有加一的 i 出栈，存到新的局部变量表槽中。

int d = ++i的情况 ：与上述情况唯一的不同是，这种情况会先调用 iinc 指令将局部变量表的 i 加一，然后再用 iload指令将加一后的 i存入操作数栈，最后用 istore赋值给局部变量

情景3（丧心病狂）

    public void test(){
           int i1 = 10;
    
           i1 = i1++;
    
           int i2 = 10;
           i2 = ++i2;
       }

上述代码的字节码如上图

i = i ++情况 ：首先使用了 bipush 将10 压入了操作数栈，然后使用了 istore将初值10出栈并存入局部变量表，然后用 iload指令将局部变量 10 入栈到了操作数栈（接下来的操作该数值没改变）。接着使用了 iinc 指令将局部变量 i 取出、入栈、加一、出栈、存入局部变量表。这一过程没有改变最初入栈的初值10。最后，使用了 istore 指令将这个 10 覆盖了之前加一的局部变量。所以这种情况其实 i 的值没变。

i = ++i情况 ：同样，还是先用bipush、istore将初值10存入了局部变量表。因为++再i之前，所以先使用了 iinc 指令将局部变量表中的 10+1 改成了 11，然后再用 iload、istore指令来给 i 赋值，最终i会变成 11

其实通过上面两种情况的分析，我们可以发现，第二种情况下最后的iload、istore指令其实是没有实际意义的，它们只是将 i 入栈操作数栈又出栈存入原来的局部变量表位置。