为什么JVM同时具有`invokespecial`和`invokestatic`操作码？

Question

这两个指令都使用静态而非动态分派.似乎唯一重要的区别在于invokespecial,作为第一个参数,它总是具有一个对象,该对象是调度方法所属的类的实例.但是,invokespecial实际上并没有将物体放在那里; 编译器负责通过在发射之前发出适当的堆栈操作序列来实现这一点invokespecial.因此,更换invokespecial与invokestatic不应该影响运行栈/堆被操纵的方式-虽然我预计这将导致VerifyError违反规范.

我很好奇制作两个截然不同的指令背后可能的原因.我看了一下OpenJDK解释器的来源,它似乎invokespecial和invokestatic处理几乎相同.有两个单独的指令有助于JIT编译器更好地优化代码,还是帮助类文件验证器更有效地证明某些安全属性？或者这只是JVM设计中的一个怪癖？

Answer 1

有以下定义：

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• http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se5.0/html/Instructions2.doc6.html#invokestatic
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• http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se5.0/html/Instructions2.doc6.html#invokespecial
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存在显着差异。假设我们要设计一条指令，它将在和 之间invokesmart明智地进行选择：inkovestaticinvokespecial

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首先，区分静态和虚拟调用不会有问题，因为我们不能有两个具有相同名称、相同参数类型和相同返回类型的方法，即使一个是静态的，第二个是虚拟的。JVM 不允许这样做（出于一个奇怪的原因）。感谢 raphw 注意到这一点。

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首先，invokesmartfoo/Bar.baz(I)I意味着什么？这可能意味着：

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• 静态方法调用foo.Bar.baz，从操作数堆栈中消耗int并添加另一个int.// (int) -> (int)
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• 实例方法调用foo.Bar.baz，消耗操作数堆栈中的 和 并foo.Bar添加。intint// (foo.Bar, int) -> (int)
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你会如何选择？两种方法都可能存在。

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foo/Bar.baz(Lfoo/Bar;I)我们可以尝试通过要求静态调用来解决它。然而，我们可能同时拥有public static int baz(Bar, int)和 public int baz(int)。

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我们可能会说这并不重要，并且可能会禁用这种情况。（我不认为这是一个好主意，只是想象一下。）这意味着什么？

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• 如果该方法是静态的，则可能没有其他限制。另一方面，如果方法不是静态的，则有一些限制：“最后，如果解析的方法是受保护的（\xc2\xa74.6），并且它要么是当前类的成员，要么是当前类的超类，则 objectref 的类必须是当前类或当前类的子类。”
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• 还有一些进一步的差异，请参阅有关的注释ACC_SUPER。
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• 这意味着必须在字节码验证之前加载所有引用的类。我希望现在没有必要，但我不是 100% 确定。
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因此，这意味着非常不一致的行为。

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