java虛擬機知識點有哪些

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1. java 虛擬機結構

2. 整數在java虛擬機中的表示

整數在java虛擬機中以補碼的形式保存，

• 原碼：所謂原碼，就是符號位加上數字的二進制表示，以int為例，第1位表示符號位（正數或負數），其余31位表示該數字的二進制值。

• 反碼：所謂反碼，就是符號位不變，其余位取反。

• 補碼：負數的補碼就是反碼加1，正數的補碼就是原碼本身。

在java中，可以使用位運算查看整數中每一位的實際值，代碼如下：

// 打印 -10 在虛擬機內的實際表示
public static void main(String[] args) {
    int a = -10;
    for(int i = 0; i < 32; i++) {
        int t = (a & 0x8000_0000 >>> i) >>> (31 - i);
        System.out.print(t);
    }
}

這段程序的基本思想是，進行32次循環，每次循環取出int值中的一位，第3行的 0x8000_0000 是一個首位為1，其余位為0的整數，通過右移i位，定位到要獲取的第i位，并將除該位外的其他位統一設置為0，而該位不變，最近將該位移至最右，并進行輸出。

使用補碼的好處

• 可以統一數字0的表示。0既是非正數，又是非負數，使用原碼表示時符號位難以確定，把0歸入正數或者負數得到的原碼是不同的。但是使用補碼表示時，無論把0歸入正數還是負數都會得到相同的結果。

• 使用補碼可以簡化整數的加減法計算，將減法計算視為加法計算，實現減法和加法的完全統一，實現正數和負數加法的統一。

3. 浮點數在java虛擬機中的表示

在java虛擬機中，浮點數有float和double兩種，分別是32位和64位浮點數。浮點數在java虛擬機中表示比整數略顯復雜。目前使用最為廣泛的是由 IEEE 754 定義的浮點數格式。

在IEEE 754的定義中，一個浮點數由3部分組成：符號位、指數位 和 尾數位。以32位float類型為例，符號位占1位，表示正負數，指數位占8位，尾數為點剩余23位。

• 31位為符號位：0表示正數，1表示負數

• 31~23位：共8位表示指數位，內存存儲數據從0~2^8-1=255，由于指數可以是正也可以是負，所以指數位采用移位存儲表示數據，8位有符號有可表示數據從-128~127，所以指數位表示的實際指數應該是無符號位數減去127，例如0000 0000表示為0-127=-127，1111 1111表示為255-127=128，1000 0001表示為129-127=2

• 22~0位：共23位表示尾數位，內存存儲數據從0~2^23-1=8388607

在java中，使用Float.floatToRawIntBits()函數可以獲得一個單精度浮點數的 IEEE 754 表示，如下：

public static void main(String[] args) {
    float a = -5;
    System.out.println(Integer.toBinaryString(Float.floatToIntBits(a)));
}

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