Compilar con bytecode de java (sin usar Java)

Question

Mi clase de compiladores está creando un lenguaje que intentamos compilar a Bytecode de Java. Hemos progresado mucho y estamos llegando al momento en que es hora de generar código.

Estamos teniendo problemas para encontrar información sobre cómo crear archivos .class desde nuestro compilador. ¿Tiene algún recurso que nos pueda ayudar? Ya tenemos mucha documentación sobre el conjunto de instrucciones, pero necesitamos información sobre cómo completar directamente el archivo de clase/la escritura de hexadecimal.

No necesitamos información ni sugerencias sobre la descompilación de los archivos .class.

Incluso un ejemplo simple de escribir un archivo .class desde cero sería excelente.

La especificación de JVM no es lo que buscamos. Lo que realmente necesitamos es un ejemplo o un tutorial.

Answer 1

La especificación de VM: The Class File Format y la The Java Virtual Machine Instruction Set debería hacerlo.

Puede consultar la Biblioteca de ingeniería de código de Byte (BCEL) para obtener inspiración, así como Findbugs (tiene que leer/comprender los archivos de clase).

Answer 2

El JVM specification es probablemente lo que está buscando, y en particular chapter 4 - the class file format.

Answer 3

Hay una serie de proyectos que ofrecen una interfaz de alto nivel para crear archivos de clase Java sin tener que escribir los archivos de clase usted mismo. Echar un vistazo a la siguiente:

• ASM - http://asm.objectweb.org/
• BCEL - http://jakarta.apache.org/bcel/
• Trove - http://teatrove.sourceforge.net/trove.html

Todos proporcionan una API para crear archivos de clase. Siempre puedes mirar el código que han escrito para hacer esto y escribir un código similar para tu compilador, aunque me imagino que es una buena cantidad de trabajo.

Con BCEL echar un vistazo a ClassGen, que debería permitir a escribir archivos de clases en el formato que desee, un ejemplo sencillo sigue:

ClassGen cg = new ClassGen("HelloWorld", "java.lang.Object", 
          "<generated>", ACC_PUBLIC | ACC_SUPER, 
          null); 

Answer 4

Siento decepcionarte, pero son the VM specs exactamente lo que buscas. Si no puede manejar las especificaciones, tal vez no debería escribir compiladores después de todo.

Answer 5

Supongo que podría intentar usar las herramientas existentes y examinar el efecto de los cambios incrementales en el código de bytes resultante.

Fuente:

public class Hello { 
     public static void main(String[] args) { 
       System.out.println("H"); 
     } 
} 

javap de salida:

Compiled from "Hello.java" 
public class Hello extends java.lang.Object{ 
public Hello(); 
    Code: 
    0: aload_0 
    1: invokespecial #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V 
    4: return 

public static void main(java.lang.String[]); 
    Code: 
    0: getstatic  #2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 
    3: ldc  #3; //String H 
    5: invokevirtual #4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V 
    8: return 

} 

binario:

CA FE BA BE 00 00 00 32 00 1D 0A 00 06 00 0F 09   _______2________ 
00 10 00 11 08 00 12 0A 00 13 00 14 07 00 15 07   ________________ 
00 16 01 00 06 3C 69 6E 69 74 3E 01 00 03 28 29   _____<init>___() 
56 01 00 04 43 6F 64 65 01 00 0F 4C 69 6E 65 4E   V___Code___LineN 
75 6D 62 65 72 54 61 62 6C 65 01 00 04 6D 61 69   umberTable___mai 
6E 01 00 16 28 5B 4C 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E 67   n___([Ljava/lang 
2F 53 74 72 69 6E 67 3B 29 56 01 00 0A 53 6F 75   /String;)V___Sou 
72 63 65 46 69 6C 65 01 00 0A 48 65 6C 6C 6F 2E   rceFile___Hello. 
6A 61 76 61 0C 00 07 00 08 07 00 17 0C 00 18 00   java____________ 
19 01 00 01 48 07 00 1A 0C 00 1B 00 1C 01 00 05   ____H___________ 
48 65 6C 6C 6F 01 00 10 6A 61 76 61 2F 6C 61 6E   Hello___java/lan 
67 2F 4F 62 6A 65 63 74 01 00 10 6A 61 76 61 2F   g/Object___java/ 
6C 61 6E 67 2F 53 79 73 74 65 6D 01 00 03 6F 75   lang/System___ou 
74 01 00 15 4C 6A 61 76 61 2F 69 6F 2F 50 72 69   t___Ljava/io/Pri 
6E 74 53 74 72 65 61 6D 3B 01 00 13 6A 61 76 61   ntStream;___java 
2F 69 6F 2F 50 72 69 6E 74 53 74 72 65 61 6D 01   /io/PrintStream_ 
00 07 70 72 69 6E 74 6C 6E 01 00 15 28 4C 6A 61   __println___(Lja 
76 61 2F 6C 61 6E 67 2F 53 74 72 69 6E 67 3B 29   va/lang/String;) 
56 00 21 00 05 00 06 00 00 00 00 00 02 00 01 00   V_!_____________ 
07 00 08 00 01 00 09 00 00 00 1D 00 01 00 01 00   ________________ 
00 00 05 2A B7 00 01 B1 00 00 00 01 00 0A 00 00   ___*____________ 
00 06 00 01 00 00 00 01 00 09 00 0B 00 0C 00 01   ________________ 
00 09 00 00 00 25 00 02 00 01 00 00 00 09 B2 00   _____%__________ 
02 12 03 B6 00 04 B1 00 00 00 01 00 0A 00 00 00   ________________ 
0A 00 02 00 00 00 03 00 08 00 04 00 01 00 0D 00   ________________ 
00 00 02 00 0E           _____ 

Answer 6

SmartEiffel contiene un generador de archivos .class de Java de código abierto.

http://smarteiffel.loria.fr/