虚拟机栈和栈帧的起源和关系

背景

看《深刻理解 Java 虚拟机》这本书时，讲到 Java 虚拟机栈和栈帧的部分，不清楚为什么要创造这个概念，这个内存模型存在的目的是什么，来源是什么，书中都没有扩展开来讲清楚，而了解一个概念的起源对理解这个概念是颇有帮助。

网上查了几篇文章都没说到这个知识背景，关于虚拟机栈和栈帧的起源，能够看这个YouTube视频：Procedures, Video 3: Stack-based languages

该视频属于大名鼎鼎的 Hardware/Software Interface class 中的一小节，讲得至关清晰。

本文是结合该视频作的笔记结合本身的理解，加深印象。

Stack-Based Languages

目的：To make it possible to support recursion in most of the programming languages, you have to keep track of all of the recursive functions that being called. 为了实现递归调用一个方法自身，咱们须要有存储每次递归调用的方法状态等，包含：

Argument；Local Variable；Return Pointer。

Stack Frame

Stack allocated in frames, which is called Stack Frame.

When we call a function, we create a new frame for it, by addressing the stack pointer to create a space (memory) for all these states.

State: Local Variables；Function arguments; Return infomation; Temporary space.

Stack-based Language 描述了一种栈语言的概念，无论是c 仍是 java 的方法都用到了栈语言。

虚拟机栈是针对线程而言，线程里的方法对应栈中的元素--栈帧。

入栈出栈流程分析

每执行一个方法，就为这个方法建立对应的栈帧，并 push 到线程这个大容器--Java 虚拟机栈中，执行完就 pop 出栈。

方法链对应的栈帧集合

对于有多个子方法的方法来讲，至关于一个方法调用链，首先父方法开始执行，入栈，被压到底部，接着执行子方法，入栈，压到父方法顶部。若是该子方法还有本身的子方法，则同理，再将子子方法压到子方法的顶部。直到调用到方法链尾部，再挨个从最深的子方法出栈，接着再到上一层方法的出栈，直到最后父方法执行到返回语句，该方法链对应的一连串栈帧都出栈完毕。

例子