java - ifeq/ifne JVM 操作码总是分支

Question

[TL;DR:以下 JVM 字节码指令似乎不起作用:

iconst_0
istore 6
...sequential
iinc 6 1
jsr L42
...
; L42
iload 6
ifeq L53 ; Always branches!!!
astore 8
iinc 6 -1
; L53
LDC 100
ISUB     ; ERROR, returnAddress is at the top of the stack

可以找到一个测试.class here (逻辑稍微复杂一点)。如果您想详细了解为什么我会看到这些说明，请继续阅读。]

我正在编写一个针对 JVM 字节码的 Whitespace 编译器。虽然是一种深奥的语言，但 Whitespace 描述了一组有趣的堆栈机器汇编指令，它很好地映射到 JVM。

空白有标签，它们都是跳转(goto/jump-if-zero/jump-if-negative)和函数调用的目标。相关说明(名称由我给出，在规范中它们以空格、制表符和换行符的组合给出)是:

• mark <label> : 为后面的指令设置标签
• jump[-if-neg|-if-zero] <label> : 无条件或有条件跳转到给定标签
• call <label> : 调用标签指向的函数
• end <label> : 结束一个函数，返回给调用者。

我的编译器在一个类的 main 方法中输出整个 Whitespace 程序。最简单的实现方式call和 end正在使用 JSR和 RET操作码，用于实现子程序。经过JSR操作堆栈将包含一个 returnAddress应存储在变量中供以后在 end 中使用的引用.

然而，作为mark可以是 call -ed 或 jump - 进入，堆栈可能包含也可能不包含 returnAddress引用。我决定使用一个 boolean 变量(调用位，地址 6)来存储标记是如何到达的，然后测试它是否应该将堆栈顶部存储到局部变量(返回地址，地址 8)。每条指令的实现如下:

; ... initialization
iconst_0
istore 6 ; local variable #6 holds the call bit

# call
iinc 6 1 ; sets the call bit
jsr Lxxx ; jumps to the given label, pushing a returnAddress to the stack

# mark
; Lxxx
iload 6       ; loads the call bit
ifeq Lxxx-end ; SHOULD jump to mark's end if the call bit is not set
; call bit is set: mark was call-ed and returnAddress is in the stack
astore 8      ; stores returnAddress to local variable #8
iinc 6 -1     ; resets the call bit
; Lxxx-end

# end
ret 8 ; returns using the stored returnAddress

问题:ifeq总是分支。我还尝试反转逻辑(调用位 -> 跳转位，ifeq->ifne)，甚至简单地切换到 ifne (这是错误的)......但是 if 总是分支到最后。通话后，returnAddress留在堆栈中，下一个操作爆炸。

我已经使用 ASM 的分析器来观察堆栈来调试所有这些，但是只是断言了这种行为并且找不到我做错了什么。我的一个怀疑是 iinc 还有更多内容, 或 ifeq比我虚荣的哲学所能想象的还要多。我承认我只读过 instruction set page和 ASM's pertinent documentation对于这个项目，但我希望有人能从他们的脑海中提出一个解决方案。

In this folder有相关文件，包括可执行类和原始 Whitespace，以及 javap -c 的输出和 ASM 分析。

Answer 1

找到一个可能的原因:问题不在执行过程中，而是在验证者身上。当它看起来“总是分支”时，实际上是 validator 测试了 if 的所有可能结果，因此它可以确保堆栈看起来是一样的。我的代码依赖于一个引用 (returnAddress)，可能存在也可能不存在于堆栈中，验证者无法检查它。

也就是说，示例代码不使用 -noverify 标志运行，但验证失败的其他更简单的示例确实正确执行。