JVM-指针压缩

1. 关键前提

• 对象地址对齐：JVM中所有对象地址按8字节对齐（最低3位必为000）
• 32GB堆内存范围：0x000000000 ~ 0x7FFFFFFFF（35位地址空间）
• 压缩目标：将64位指针压缩为32位存储

2. 32GB堆最大地址的二进制分析

（1）最大64位地址（32GB边界）

十六进制：0x7FFFFFFFF   
完整二进制：   
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000   
（实际有效35位：第0-34位）

（2）关键特征

有效地址部分：111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000（35位）   
对齐特征：_______________________________↑↑↑
                                    固定为000（3位）

3. 压缩过程（64位→32位）

（1）右移3位（丢弃对齐位）

原始地址：111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000   
右移3位：  000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111   

（2）截取低32位

截取结果：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111（0xFFFFFFFF）
存储内容：32位压缩指针 = 0xFFFFFFFF

4. 解压过程（32位→64位）

（1）左移3位（恢复对齐位）

压缩指针：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111   
左移3位：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000   

（2）补零扩展至64位

最终地址：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000
          = 0x000000007FFFFFFFF（原始地址）

5. 关键点总结

1. 为什么是3位？

   • 8字节对齐 ⇒ 地址是8的倍数 ⇒ 二进制末尾3位=​000​ ⇒ 这3位无需存储。

2. 32位如何覆盖35位空间？

   • 压缩后32位的每个单位实际代表8字节（因为左移3位相当于 ​×8​），因此总地址空间为：

1. 2^32×8=2^35=32GB

32位能表示的地址个数为：2^32=4G

每个地址8字节对齐：4G*8 =32G

问题：不右移已经能表示32G内存了，为什么还要右移？