Java方法中本地变量的最大数量

Question

我理解单一职责原则的重要性，但从技术角度来看，我们在每个Java方法中存储在堆栈帧中的局部变量数量是否有上限？并且这个上限是否等于最大堆栈大小？也就是说，我可以拥有一个大小等于最大堆栈大小配置的堆栈帧吗？

- Bajji

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问题与单一职责原则有什么关联？ - Ankur

好的。因此，关系在于一个方法中拥有太多的局部变量是不好的。在这种情况下，它可能会违反该原则。 - Bajji

你可以看一下这篇帖子：- https://dev59.com/CXA65IYBdhLWcg3wqQc8 - Rohit Jain

Answer 1

我对这个明确的问题缺乏直接的答案感到惊讶，那么就来吧：JVM 的最大帧大小为 65535，本地变量的最大数量和最大堆栈大小也为 65535，其中 long 和 double 每个占用两个条目。参考 JVM 规范 4.11. Java 虚拟机的限制:

• 在调用方法（§2.6）时创建的帧的局部变量数组中的局部变量数目最多为 65535，由 Code 属性（§4.7.3）（给出该方法的代码）的 max_locals 项大小以及 Java 虚拟机指令集的 16 位局部变量索引限制。

  请注意，每个 long 和 double 类型的值都被认为是预留了两个局部变量，并且向 max_locals 值贡献了两个单位，因此使用这些类型的局部变量会进一步降低此限制。

• 帧中操作数栈的大小（§2.6）受 Code 属性（§4.7.3）的 max_stack 字段限制，最多可以达到 65535。

  请注意，每个 long 和 double 类型的值都被认为向 max_stack 值贡献了两个单位，因此在操作数栈中使用这些类型的值会进一步降低此限制。

理论上来说，Java 语言可以通过将局部变量和堆栈卸载到堆中（因为堆可以更大）来解决 JVM 的限制问题，但在实践中它并没有真正做到-javac（至少截至 Java 15）会在您拥有 65535 个本地变量或堆栈深度为 65535 时报错。

- Alec

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应该是被接受的答案。 - Fizz

Answer 2

在定义本地变量数量时没有上限。如果您定义了太多无法放入堆栈帧中（或者）JVM无法为其大小分配堆栈帧，则会抛出StackOverflowError并退出。

有一位斯坦福教授的好讲座可能会对您有所帮助。

- kosa

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堆栈帧大小由您的方法定义决定。对于每个方法来说，它始终是相同的。 - Marko Topolnik

@Nambari，这对我来说不太对。大小已知，最大为65,536。 - Eugene

@Eugene：我也可能错了。如果您能提供官方参考资料支持您的评论，那么在更新答案之前，我很乐意使用您的评论。 - kosa

@Nambari 确认。 "i / aload" 接受一个字节参数作为输入，这个参数作为 LVA（局部变量数组）中的索引，可以有256个可能的值，因此最多可以有255个局部变量。除非使用 wide（http://en.wikipedia.org/wiki/Java_bytecode_instruction_listings）在底部查看；然后它可以在 LVA 中使用16位索引，因此有65536个局部变量。 - Eugene

技术上讲，有65,535个本地变量而不是65,536个。 - ReubenBeeler

Answer 3

这将真正取决于您的运行时以及每个进程分配的堆栈空间量。

- samoz