java字节码数据分析

Question

我正在开发一个java字节码分析项目，它是用c编写的

当前阶段是编写一个堆栈模拟器来模拟jvm虚拟机中正在执行的类文件的状态。

处理完各个方法的基本块，并创建控制流图后， 我发现了一个问题，这是我的猜测：

• 每个基本块执行完后栈是否为空？
• 或者当每个分支收敛时，无论哪个分支到 下一个基本块，堆栈上的内容将是相同？

Answer 1

每个基本块执行完后栈是否为空？

这在第 2.6.4 节中指定。 JVM 规范的正常方法调用完成：

在这种情况下，当前帧（§2.6）用于恢复调用者的状态，包括其局部变量和操作数堆栈，调用者的程序计数器适当递增以跳过方法调用指令。

因此，返回时，需要清理堆栈以确保推送到其中的任何内容都会弹出。

但是，JVM 本身并没有块的概念，这只存在于 Java 语言中（字节码中也有

goto

指令）。因此，该语言可以生成字节码，在返回时将元素留在堆栈上，并且 JVM 应该清理它。

但是，对于其他块，需要确保类型检查仍然有效。它没有执行路径，您可能是例如按我的理解，推动

int

，然后将其视为

boolean

。

我认为规范的相关部分应该在4.10.1.6中。使用代码进行类型检查方法:

合并的代码流相对于传入类型状态 T 是类型安全的，如果它以相对于 T 类型安全的指令 I 开头，并且 I 满足其异常处理程序（见下文），并且流的尾部是类型安全的给定 I 执行后的类型状态。

NextStackFrame

表示以下指令的内容。对于无条件分支指令，afterGoto 具有特殊值。 ExceptionStackFrame 指示传递给异常处理程序的内容。

关于

或者说每个分支收敛的时候，无论哪一个分支走到下一个基本块，栈上的内容都是一样的？

我认为它不需要完全相同，但它不应该导致类型检查违规。如果没有，类文件验证可能会失败。