1+1=2是如何运算的

上一节讲述了加载和存储指令，但是如果只知道存取，JVM便没有了灵魂。计算机，计算两个字才是关键，那么作为JVM也需要去进行计算，最简单的计算莫过于加减乘除，下面看一下加减乘除的具体指令有哪些，文章的结尾我们也会给出1+1=2的运算过程。

运算指令

• 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，fcmpg，lcmpg

当进行除法和求余计算时，如果除数为0，那么则会抛出java.lang.ArithmeticException异常，其余任何场景都不应该抛出运行时异常。

JVM在实现运算指令处理的时候必须遵循IEEE 754规范。

• JVM要求在进行浮点数运算时，所有的运算结果都必须舍入到适当的精度，非精确的结果必须舍入为可被表示的最接近的精确值。如果有两个同样接近的精确值，那么最低有效位为0的优先(最接近数舍入模式)。
• 浮点数转化为整数时，使用向零舍入模式（直接将小数位抛弃）
• 在对long类型数进行比较时，虚拟机使用带符号的比较方式，对浮点数进行比较时，使用无信号比较方式

类型转换指令

类型转换指令可以将两种不同的数值类型进行转换，JVM直接支持以下类型的宽化类型转化：

• int到double、long、float
• long到double、float
• float到double

但是窄化类型转换则需要类型转换指令的支持，类型转换指令主要有以下几种：

• i2b：int -> byte
• i2c：int -> char
• i2s：int -> short
• l2i：long -> int
• f2i：float -> int
• f2l：float -> long
• d2i：double -> int
• d2l：double -> long
• d2f：double -> float

int或者long类型的窄化只需要将最高的几位丢弃，保留最低的N位(N为转换后的数据类型长度)即可，因此在窄化后会出现正负号的差异。

float和double窄化成整数类型，需要采取向零舍入（结果朝0的方向进行舍入）的规则，如果是10.9，转换成int以后就是10，如果浮点数转换后超过了int或者long的范围，那么会根据向零舍入后的数据的符号返回其最大或最小的正数，这里特别强调是正数。

1+1=2

public class ClassTest {

    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

我们看一反编译后的Class文件，如下图：

着重看红框中的部分，红框中的含义就是将局部变量表中的第二个(a)和第三个元素(b)依次压入操作数栈，然后使用iadd弹出操作数栈顶两个元素进行加法运算，将结果再压入操作数栈顶，最后一个ireturn实际是将栈顶的元素进行返回(也就是a+b的结果)。

本期的运算和类型转换指令就介绍到这，我们下期再见！！！