深入理解JAVA虚拟机学习笔记13——字节码指令2(运算指令)

本篇继续字节码指令的学习，开始之前，先巩固一下基础知识，Java中基本数据类型的范围。

1. 整型：

1.1 byte：数据类型是8位、有符号的整数，取值范围-128~127；

1.2 short： 数据类型是 16 位、有符号的整数，取值范围-32768~32767；

1.3 int：数据类型是32位、有符号的整数，取值范围为-2147483648~2147483647；

1.4 long：数据类型是 64 位、有符号的整数，取值范围为-9223372036854774808~9223372036854774807；

2. 浮点型

2.1 float：数据类型是单精度、32位的浮点数，取值范围是3.402823e+38 ~ 1.401298e-45（e+38表示是乘以10的38次方，同样，e-45表示乘以10的负45次方）；

2.2 double：double 数据类型是双精度、64 位的浮点数，取值范围是1.797693e+308~ 4.9000000e-324；

3. 布尔型

boolean：占一位，只有两个值，true和false；

4. char型：占16 位，用于存放字符的数据类型，采用unicode编码，存储范围在\u0000~\uFFFF；

知道了基本的数据类型及范围后，我们看一下运算指令都有哪些。

加法指令：iadd、ladd、fadd、dadd。

减法指令：isub、lsub、fsub、dsub。

乘法指令：imul、lmul、fmul、dmul。

除法指令：idiv、ldiv、fdiv、ddiv。

求余指令：irem、lrem、frem、drem。

取反指令：ineg、lneg、fneg、dneg。

位移指令：ishl、ishr、iushr、lshl、lshr、lushr。

按位或指令：ior、lor。

按位与指令：iand、land。

按位异或指令：ixor、lxor。

局部变量自增指令：iinc。

比较指令：dcmpg、dcmpl、fcmpg、fcmpl、lcmp。

需要说明的是，虚拟机没有byte，short，char，boolean类型的算术指令，都转换成int类型指令代替。

然后还有几点需要注意的，我们举例说明一下。

1. 如下图所示，计算两个int型数字相加；

运行时结果居然是-4！

这时因为相加得到的结果已经超过int所能表示的范围，数据运算溢出，JVM对于这种情况，不会抛出异常，而是会返回一个负数。

2. 在算术运算的时候，有一种情况会抛出异常，那就是除法或求余的除数为0的时候，运行下图所示代码。

我们可以看到运行结果，抛出了ArithmeticException异常。

3. 对于浮点数，当最小值超过范围的时候，会逐级下溢；当最大值超过范围的时候，会发生上溢。

4. 浮点数运算时，默认的舍入模式为向最接近数输入模式。

5. 浮点数转整数的时候采用的时向零舍入，即直接将小数位舍掉。

6. 如果计算的结果没有明确定义，那么用NaN值来表示。

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