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程序计数寄存器(Program Counter Register)，关于他的相关内容，最权威的当然是官方的介绍，大家可以从下面的网址直接查看Oracle官方的文档，这里是最准确全面的解释：The Java® Virtual Machine Specification​docs.oracle.com

如果英文不好，无法透彻理解，那么请继续往下看：

程序计数寄存器，英文是Program Counter Register，叫起来有些长，绕口，平时也会简化叫做程序计数器或PC寄存器。

这里叫他寄存器，和硬件层面的物理寄存器并不是一回事儿，他只是对物理寄存器的一种软件模拟。其实叫他程序计数器更加的合理，免得发生不必要的混淆。也可以叫他钩子。

那么这个钩子钩的是什么呢？或者说他计数计的是什么数呢？

如上图，程序运行时是一个个线程执行，线程中有着要执行的一行行代码，这一个个钩子就勾着一行行的待执行代码，他也成为行号指示器，一行代码执行完了，下一行要执行哪个了，就由他来标记。说的官方一点儿，就是程序计数器，是用来存储指向下一条指令的地址，也就是将要执行的指令代码。程序计数器所占用的内存空间很小，可以忽略，他也是运行速度最快的存储区域。

程序计数器每个线程都独立有一份，随着线程的生命周期

同一时间，一个线程内只有一个方法在执行，称为当前方法，程序计数器就是存储着当前方法的JVM指令地址，如果执行的是native方法，则值是undefined

程序中所有的跳转、循环、异常处理等都依赖于程序技术器来完成

他是JAVA虚拟机规范中唯一一个没有规定任何内存溢出情况的区域

下面我们看个更直观的例子，首先我们先写一段代码，不多讲，谁都能看懂：

public static void main(String[] args) {

int i=1;

int j=2;

int k=i+j;

}

然后使用javap命令反编译class文件，得到如下内容：

public static void main(java.lang.String[]);

descriptor: ([Ljava/lang/String;)V

flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC

Code:

stack=2, locals=4, args_size=1

0: iconst_1 //常量1 1: istore_1 //保存到索引为1的位置 2: iconst_2 //常量2 3: istore_2 //保存到索引为2的位置 4: iload_1 //取出索引位置1数据 5: iload_2 //取出索引位置2数据 6: iadd //做加法运算 7: istore_3 //结果保存到索引为3的位置 8: return //程序结束 LineNumberTable:

line 4: 0

line 5: 2

line 6: 4

line 7: 8

LocalVariableTable:

Start Length Slot Name Signature

0 9 0 args [Ljava/lang/String;

2 7 1 i I

4 5 2 j I

8 1 3 k I

我们可以看到，反编译后的程序执行过程，每一个执行过程前面都有一个数字，这些数字就是指令地址，也叫偏移地址，这也就是程序计数器所存储的结构，数字后面的内容叫做代码指令。

执行引擎根据程序计数器中的指令地址，来取出相应的操作指令去执行当前应该执行的操作。如下图所示：

面试时关于程序计数器经常会被问到一个问题，就是为什么要用程序计数器来存储指令地址呢？

如果你对上面的知识都听懂了，那么答案也很简单：

因为CPU的多核心在执行多线程程序时，并不是真的多个线程同时执行，而是在多个线程中快速的进行切换执行，因为同一时间只能操作一个线程，那么当切换回某个线程时，CPU需要明确知道程序执行到什么位置了，该从哪继续执行，那么这时候，就需要程序计数器来告诉他，下一条需要执行的指令地址是什么。

说到这里，再说一下CPU时间片的概念，我们日常在使用计算机时，同时会打开很多程序，无论是多个CPU还是一个CPU多核心，还是一个CPU单一核心，都可以做到如此，所有程序“同时”在运行。这里注意“同时”两个字我用了引号，那也就是说并非同时，根据上一节的知识我们知道，CPU同一时间只能处理一个线程，那么又是如果做到看似很多程序一起执行呢？

这就利用了一个叫做CPU时间片的概念，CPU给每个线程非配一段执行时间，时间到了就切换到下一个线程，由于CPU的主频非常高，切换速度非常快，以至于宏观上的感受就是程序一起在运行。实际微观层面，是轮流执行的。这个大家要理解。