Java虚拟机中程序计数器是怎么记录不同栈帧的执行条数的？

Question

已知

1. 程序计数器是线程私有的，记录下一条要执行的指令地址。
2. 当有方法被调用时，对应的栈帧会入栈形成新的栈顶帧。
3. return返回指定的数据

疑惑
当前栈顶的栈帧被弹出后，第二个栈帧变为栈顶栈帧。由于程序计数器是线程私有，那JVM怎么知道下一条要执行的指令地址的？是在每个栈帧中都记录调用方法时的地址值吗？
形象点说就是，先执行A方法，在A方法中调用B方法，B方法执行完毕返回到A方法，此时JVM怎么知道该从哪一条语句开始执行？程序寄存器是跟着方法更新的，也就说到B方法里后，程序寄存器就丢失了A方法的执行条数，再返回A方法，程序寄存器应该不知道执行到哪里了才对。

猜测
应该每个栈帧中，都是有个地方存储了这个值(即B方法栈帧中存储了A方法的执行条数)，方法结束后返回这个值，这样才能更新程序计数器执行下一步操作。

我想问的是
我的理解对吗？是这样操作的吗？
如果是是存在哪里呢？操作数栈？是通过return指令返回的吗？
如果不是又是怎么操作的呢？

求各位指点指点！

Answer 1

方法返回地址

当一个方法开始执行后，只有两种方式可以退出这个方法。第一种方式是执行引擎遇到任意一个方法返回的字节码指令，这时候可能会有返回值传递给上层的方法调用者（调用当前方法的方法称为调用者），是否有返回值和返回值的类型将根据遇到何种方法返回指令来决定，这种退出方法的方式称为正常完成出口（Normal Method Invocation Completion）。

另外一种退出方式是，在方法执行过程中遇到了异常，并且这个异常没有在方法体内得到处理，无论是Java虚拟机内部产生的异常，还是代码中使用athrow字节码指令产生的异常，只要在本方法的异常表中没有搜索到匹配的异常处理器，就会导致方法退出，这种退出方法的方式称为异常完成出口（Abrupt Method Invocation Completion）。一个方法使用异常完成出口的方式退出，是不会给它的上层调用者产生任何返回值的。

无论采用何种退出方式，在方法退出之后，都需要返回到方法被调用的位置，程序才能继续执行，方法返回时可能需要在栈帧中保存一些信息，用来帮助恢复它的上层方法的执行状态。一般来说，方法正常退出时，调用者的PC计数器的值可以作为返回地址，栈帧中很可能会保存这个计数器值。而方法异常退出时，返回地址是要通过异常处理器表来确定的，栈帧中一般不会保存这部分信息。

方法退出的过程实际上就等同于把当前栈帧出栈，因此退出时可能执行的操作有：恢复上层方法的局部变量表和操作数栈，把返回值（如果有的话）压入调用者栈帧的操作数栈中，调整PC计数器的值以指向方法调用指令后面的一条指令等。

出自《深入理解java虚拟机》

Answer 2

你的猜测可能是对的，也可能是返回地址就存了上一步的字节码地址，不过肯定有一种机制，在栈弹出时恢复程序计数器的值，也就是上个方法执行到的字节码地址。但是具体是怎么实现的，那你得看JVM的C++的源码是如何实现的。其实大可不必纠结这个问题，JVM会保证程序计数器正确标记要执行的字节码地址。刚查了一下，是存在局部变量表中的，一个returnAddress类型的数据，用来纪录返回地址的。