以太坊虛擬機介紹2-棧操作指令
上一篇文章對EVM和它的指令集進行了簡單介紹，本文將介紹POP指令、PUSHx系列指令、DUPx系列指令、SWAPx系列指令。這些指令只對EVM棧進行單純的操作，它們的操作碼分布如下圖所示：
POP指令
POP指令（操作碼0x50）從棧頂彈出一個元素。下面是POP指令的操作示意圖（白色表示元素即將發生變動）：
PUSHx指令
PUSH系列指令把緊跟在指令後面的N（1 ～ 32）字節元素推入棧頂。PUSH系列指令一共有32條，從PUSH1（操作碼0x60）一直到PUSH32（操作碼0x7A）。EVM是大端機器，以PUSH2指令為例，下面是該指令的操作示意圖（不完整的灰色紙帶表示字節碼）：
DUPx指令
DUP系列指令復制從棧頂開始數的第N（1 ～ 16）個元素，並把復制後的元素推入棧頂。DUP系列指令一共有16條，從DUP1（操作碼0x80）一直到DUP16（操作碼0x8A）。比如PUSH1指令復制棧頂元素，如下圖所示：
下面是DUP2指令的操作示意圖：
SWAPx指令
SWAP系列指令把棧頂元素和從棧頂開始數的第N（1 ～ 16）+ 1 個元素進行交換。SWAP系列指令一共有16條，從SWAP1（操作碼0x90）一直到SWAP16（操作碼0x9A）。比如SWAP1指令交換位於棧頂的兩個元素，如下圖所示：
下面是SWAP2指令的操作示意圖：
實例分析
我們用Solidity語言編寫一個簡單的智能合約，看看以上這些指令是如何應用的：
// stack_demo.sol
pragma solidity ^0.4.24;
contract C {
function foo() public view {
uint32 x = 3;
uint32 y = 4;
uint32 z = x + y;
}
}
用solc --asm stack_demo.sol命令編譯上面的智能合約，觀察編譯器生產的匯編代碼（下面僅給出部分輸出）：
ASM
tag_5:
/* "stack_demo.sol":80:88 uint32 x */
0x0
/* "stack_demo.sol":102:110 uint32 y */
dup1
/* "stack_demo.sol":124:132 uint32 z */
0x0
/* "stack_demo.sol":91:92 3 */
0x3
/* "stack_demo.sol":80:92 uint32 x = 3 */
swap3
pop
/* "stack_demo.sol":113:114 4 */
0x4
/* "stack_demo.sol":102:114 uint32 y = 4 */
swap2
pop
/* "stack_demo.sol":139:140 y */
dup2
/* "stack_demo.sol":135:136 x */
dup4
/* "stack_demo.sol":135:140 x + y */
add
/* "stack_demo.sol":124:140 uint32 z = x + y */
swap1
pop
/* "stack_demo.sol":43:147 function foo() public view {... */
pop
pop
pop
jump // out
我們暫時忽略ADD指令和JUMP指令，下面是指令操作示意圖（指令從左到右執行，指令上面是指令操作之後的棧狀態）：
總結
本文介紹了EVM棧操作指令，下一篇文章將介紹EVM算術運算指令。
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