在class文件中,“常量池”是最复杂也最值得关注的内容。
java是一种动态连接的语言,常量池的作用非常重要,常量池中除了包含代码中所定义的各种基本类型(如int、long等等)和对象型(如String及数组)的常量值还,还包含一些以文本形式出现的符号引用,比如:
类和接口的全限定名;
字段的名称和描述符;
方法和名称和描述符。
在C语言中,假如一个程序要调用其它库中的函数,在连接时,该函数在库中的位置(即相对于库文件开头的偏移量)会被写在程序中,在运行时,直接去这个地址调用函数;
而在Java语言中不是这样,一切都是动态的。编译时,假如发现对其它类方法的调用或者对其它类字段的引用的话,记录进class文件中的,只能是一个文本形式的符号引用,在连接过程中,虚拟机根据这个文本信息去查找对应的方法或字段。
所以,与Java语言中的所谓“常量”不同,class文件中的“常量”内容很非富,这些常量集中在class中的一个区域存放,一个紧接着一个,这里就称为“常量池”。
常量池由多条“常量池项”组成,每一个常量池项又由两部分组成,这里分别称为“常量池项头”和“常量池项体”。
常量池项头表明常量池项的类型,常量池项共分为11种类型,分别为:
常量池项类型
值
说明
CONSTANT_Utf8
1
UTF-8编码的Unicode字符串
CONSTANT_Integer
3
int型常量
CONSTANT_Float
4
Float型常量
CONSTANT_Long
5
Long型常量
CONSTANT_Double
6
double型常量
CONSTANT_Class
7
对一个class的符号引用
CONSTANT_String
8
String型常量
CONSTANT_Fieldref
9
对一个字段的符号引用
CONSTANT_Methodref
10
对一个类方法的符号引用
CONSTANT_InterfaceMedthodref
11
对一个接口方法的符号引用
CONSTANT_NameAndType
12
对名称和类型的符号引用
常量池项体中存放的就是对应的常量数据,比如各种数值型的常量或者字符串等等。
以下介绍kvm中的常量池是如何组织起来的。
数据结构:
在KVM的头文件kvm/vmcommon/h/pool.h中,有以下对常量池项类型的定义:
class文件中,常量池项有很多种类,每一个常量池项的大小都不同,而对于常量池的使用又是如此之多,最好能够使用数组来索引,这样可以提高效率,所以KVM里使用union来代表一个常池项,union的每一项是常量池项的一种可能的数据类型,这样每一项都有了相同的大小,可以构造数组。
显然,这个数组就将是常量池的核心内容,那么这个数组放在哪里呢?就在下面这个结构中:
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