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NeoVM 指令集

内置数据类型

NeoVM 内置的数据类型如下表所示

类型描述
Array数组，实现为一个 List<StackItem> ， StackItem 是一个抽象类，NeoVM内置的数据类型均继承自 StackItem 。
Boolean布尔类型，实现为一个bool值和两个字节数组 TRUE 和 FALSE 。
Buffer只读字节数组，实现为一个缓存数组 byte[] 。
ByteString只读字节数组，实现为一个 ReadOnlyMemory<byte> 。
Integer整型，实现为一个 BigInteger 值。
InteropInterface互操作接口
Map实现为一个键值对为 StackItem 的字典类型 Dictionary<PrimitiveType, StackItem> 。
NullNull类型
Pointer指针类型，实现为一个上下文脚本 Script 和一个指令位置 Position
Struct结构体，继承自 Array 。结构与 Array 相同，只是添加了 Clone 方法和重写了 Equals 方法。

  • CompoundType ：复合类型，包括 Array 、 Map 和 Struct 。

  • PrimitiveType ：基本类型，包括 Boolean 、 ByteString 和 Integer 。

// boolean 类型
private static readonly byte[] TRUE = { 1 };
private static readonly byte[] FALSE = { 0 };

private bool value;

指令集

NeoVM虚拟机一共实现了189个指令，类别如下

常数流程控制栈操作槽操作字符串操作逻辑运算算术运算高级数据结构类型操作
293715506625183

下面将分别介绍各个指令的详细内容。

常数

常数部分指令主要完成向计算栈中压入常数或者数组的功能。

PUSHINT

指令PUSHINT8, PUSHINT16, PUSHINT32, PUSHINT64, PUSHINT128, PUSHINT256
字节码0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05
系统费1 Datoshi, 1 Datoshi, 1 Datoshi, 1 Datoshi, 4 Datoshi, 4 Datoshi
功能向计算栈中压入一个整数，其位长度由本指令后的 8\16\32\64\128\256指定。

PUSHT/PUSHF

指令PUSHT, PUSHF
字节码0x08, 0x09
系统费1 Datoshi
功能向计算栈压入True/False

PUSHA

指令PUSHA
字节码0x0A
系统费4 Datoshi
功能将接下来的四个字节转换为地址，并将该地址压入计算栈。

PUSHNULL

指令PUSHNULL
字节码0x0B
系统费1 Datoshi
功能向计算栈中压入NULL值。

PUSHDATA

指令PUSHDATA1, PUSHDATA2, PUSHDATA4
字节码0x0C, 0x0D, 0x0E
系统费8 Datoshi, 512 Datoshi, 4096 Datoshi
功能向计算栈中压入一个字节数组，其长度由本指令后的 1|2|4 字节指定。

PUSHM1

指令PUSHM1
字节码0x0F
系统费1 Datoshi
功能向计算栈中压入一个整数，其数值等于-1。

PUSHN

指令PUSH0~PUSH16
字节码0x10~0x20
系统费1 Datoshi
功能向计算栈中压入一个整数，其数值等于0~16。

流程控制

用于控制的虚拟机运行流程，包括跳转、调用等指令。

NOP

指令NOP
字节码0x21
系统费1 Datoshi
功能空操作，但是会使指令计步器加1。

JMP

指令JMP
字节码0x22
系统费2 Datoshi
功能无条件跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMP_L

指令JMP_L
字节码0x23
系统费2 Datoshi
功能无条件跳转到指定偏移位置。偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPIF

指令JMPIF
字节码0x24
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶元素为true，而不等于0或null时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPIF_L

指令JMPIF_L
字节码0x25
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶元素为true，而不等于0或null时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPIFNOT

指令JMPIFNOT
字节码0x26
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶元素为false、0或者null时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPIFNOT_L

指令JMPIFNOT_L
字节码0x27
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶元素为false、0或者null时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPEQ

指令JMPEQ
字节码0x28
系统费2 Datoshi
功能当栈顶两个元素相等时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPEQ_L

指令JMPEQ_L
字节码0x29
系统费2 Datoshi
功能当栈顶两个元素相等时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPNE

指令JMPNE
字节码0x2A
系统费2 Datoshi
功能当栈顶两个元素不相等时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPNE_L

指令JMPNE_L
字节码0x2B
系统费2 Datoshi
功能当栈顶两个元素不相等时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPGT

指令JMPGT
字节码0x2C
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素大于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPGT_L

指令JMPGT_L
字节码0x2D
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素大于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPGE

指令JMPGE
字节码0x2E
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素大于或者等于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPGE_L

指令JMPGE_L
字节码0x2F
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素大于或者等于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPLT

指令JMPLT
字节码0x30
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素小于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPLT_L

指令JMPLT_L
字节码0x31
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素小于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

JMPLE

指令JMPLE
字节码0x32
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素小于或者等于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的1字节指定。

JMPLE_L

指令JMPLE_L
字节码0x33
系统费2 Datoshi
功能当计算栈栈顶第一个元素小于或者等于第二个元素时，跳转到指定偏移位置，偏移量由本指令后的4字节指定。

CALL

指令CALL
字节码0x34
系统费512 Datoshi
功能调用指定偏移位置的函数，偏移量由本指令后的1字节指定。

CALL_L

指令CALL_L
字节码0x35
系统费512 Datoshi
功能调用指定偏移位置的函数，偏移量由本指令后的4字节指定。

CALLA

指令CALLA
字节码0x36
系统费512 Datoshi
功能从计算栈栈顶取出函数地址，并调用该函数。

CALLT

指令CALLT
字节码0x37
系统费32768 Datoshi
功能从计算栈栈顶取出函数Token，并调用该函数。

ABORT

指令ABORT
字节码0x38
系统费0 GAS
功能将虚拟机状态立即置为FAULT，且异常不能被捕获。

ASSERT

指令ASSERT
字节码0x39
系统费1 Datoshi
功能从计算栈栈顶取出元素，若该值为False，则退出虚拟机执行，并将虚拟机状态置为FAULT。

THROW

指令THROW
字节码0x3A
系统费512 Datoshi
功能抛出栈顶的异常。

TRY

指令TRY
字节码0x3B
系统费4 Datoshi
功能进入Try语句块，Catch和Finally地址偏移量分别由本指令后的1字节指定。

TRY_L

指令TRY_L
字节码0x3C
系统费4 Datoshi
功能进入Try语句块，Catch和Finally地址偏移量分别由本指令后的4字节指定。

ENDTRY

指令ENDTRY
字节码0x3D
系统费4 Datoshi
功能结束Try块，然后无条件地将控制转移到特定的目标指令，目标地址偏移量由本指令后的1字节指定。

ENDTRY_L

指令ENDTRY_L
字节码0x3E
系统费4 Datoshi
功能结束Try块，然后无条件地将控制转移到特定的目标指令，目标地址偏移量由本指令后的4字节指定。

ENDFINALLY

指令ENDFINALLY
字节码0x3F
系统费4 Datoshi
功能结束Finally块，如果没有异常发生或捕获，则跳转到目标指令ENDTRY/ENDTRY_L，否则将向上层重新抛出异常。

RET

指令RET
字节码0x40
系统费0 GAS
功能从当前方法中返回。

SYSCALL

指令SYSCALL
字节码0x41
系统费0 GAS
功能调用互操作服务。

栈操作

实现对栈的元素做复制、移除、交换等功能。

DEPTH

指令DEPTH
字节码0x43
系统费2 Datoshi
功能将栈元素个数压入计算栈。

DROP

指令DROP
字节码0x45
系统费2 Datoshi
功能移除计算栈栈顶的元素。

NIP

指令NIP
字节码0x46
系统费2 Datoshi
功能移除计算栈栈顶的第二个元素。

XDROP

指令XDROP
字节码0x48
系统费16 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取到整数n, 移除计算栈剩余元素中索引为n的元素。

CLEAR

指令CLEAR
字节码0x49
系统费:16 Datoshi
功能清空计算栈。

DUP

指令DUP
字节码0x4A
系统费2 Datoshi
功能复制计算栈栈顶的元素到栈顶。

OVER

指令OVER
字节码0x4B
系统费2 Datoshi
功能复制计算栈的第二个元素到栈顶。

PICK

指令PICK
字节码0x4D
系统费2 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取到整数n，并将计算栈剩余元素中索引为n的元素复制到栈顶。

TUCK

指令TUCK
字节码0x4E
系统费2 Datoshi
功能复制计算栈栈顶的元素到计算栈索引为2的位置。

SWAP

指令SWAP
字节码0x50
系统费2 Datoshi
功能交换计算栈栈顶两个元素的位置。

ROT

指令ROT
字节码0x51
系统费2 Datoshi
功能移动计算栈索引为2的元素到栈顶。

ROLL

指令ROLL
字节码0x52
系统费16 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取到整数n，并将计算栈剩余元素中索引为n的元素移动到栈顶。

REVERSE3

指令REVERSE3
字节码0x53
系统费2 Datoshi
功能反转计算栈栈顶前三个元素的顺序。

REVERSE4

指令REVERSE4
字节码0x54
系统费2 Datoshi
功能反转计算栈栈顶前四个元素的顺序。

REVERSEN

指令REVERSEN
字节码0x55
系统费16 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取到整数n，并反转计算栈剩余元素中前n个元素的顺序。

槽操作

INITSSLOT

指令INITSSLOT
字节码0x56
系统费16 Datoshi
功能初始化当前执行上下文的静态字段列表。

INITSLOT

指令INITSLOT
字节码0x57
系统费64 Datoshi
功能初始化当前执行上下文的参数槽和局部变量列表。

LDSFLDN

指令LDSFLD0~LDSFLD6
字节码0x58~0x5E
系统费2 Datoshi
功能将指定索引处的静态字段压入计算栈，索引值为0~6。

LDSFLD

指令LDSFLD
字节码0x5F
系统费2 Datoshi
功能将指定索引处的静态字段压入计算栈。索引表示为1字节的无符号整数。

STSFLDN

指令STSFLD0~STSFLD6
字节码0x60~0x0x66
系统费2 Datoshi
功能将计算栈栈顶元素存入静态列表的指定索引处，索引值为0~6。

STSFLD

指令STSFLD
字节码0x67
系统费2 Datoshi
功能将计算栈栈顶元素存入静态列表的指定索引处。索引表示为1字节的无符号整数。

LDLOCN

指令LDLOC0~LDLOC6
字节码0x68~0x6E
系统费2 Datoshi
功能将指定索引处的局部变量压入计算栈，索引值为0~6。

LDLOC

指令LDLOC
字节码0x6F
系统费2 Datoshi
功能将指定索引处的局部变量压入计算栈。索引表示为1字节的无符号整数。

STLOCN

指令STLOC0~STLOC6
字节码0x70~0x76
系统费2 Datoshi
功能将计算栈栈顶元素存入局部变量表的指定索引处，索引值为0~6。

STLOC

指令STLOC
字节码0x77
系统费2 Datoshi
功能将计算栈栈顶元素存入局部变量表的指定索引处。索引表示为1字节的无符号整数。

LDARGN

指令LDARG0~LDARG6
字节码0x78~0x7E
系统费2 Datoshi
功能将指定索引处的参数压入计算栈，索引值为0~6。

LDARG

指令LDARG
字节码0x7F
系统费2 Datoshi
功能将指定索引处的参数压入计算栈。索引表示为1字节的无符号整数。

STARGN

指令STARG0~STARG6
字节码0x80~0x86
系统费2 Datoshi
功能将计算栈栈顶元素存入参数槽的指定索引处，索引值为0~6。

STARG

指令STARG
字节码0x87
系统费2 Datoshi
功能将计算栈栈顶元素存入参数槽的指定索引处。索引表示为1字节的无符号整数。

字符串操作

NEWBUFFER

指令NEWBUFFER
字节码0x88
系统费256 GAS
功能创建缓冲区

MEMCPY

指令MEMCPY
字节码0x89
系统费2048 GAS
功能内存复制

CAT

指令CAT
字节码0x8B
系统费2048 GAS
功能拼接两个字符串

SUBSTR

指令SUBSTR
字节码0x8C
系统费2048 GAS
功能获取子字符串。

LEFT

指令LEFT
字节码0x8D
系统费2048 GAS
功能获取字符串中指定位置左边的字符串。

RIGHT

指令RIGHT
字节码0x8E
系统费2048 GAS
功能获取字符串中指定位置右边的字符串。

逻辑运算

INVERT

指令INVERT
字节码0x90
系统费4 Datoshi
功能对计算栈栈顶的元素按位取反。

AND

指令AND
字节码0x91
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个元素执行按位与运算。

OR

指令OR
字节码0x92
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个元素执行按位或运算。

XOR

指令XOR
字节码0x93
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个元素执行按位异或运算。

EQUAL

指令EQUAL
字节码0x97
系统费32 Datoshi
功能判断计算栈栈顶的两个元素是否相等。若相等，则返回1，否则返回0。

NOTEQUAL

指令NOTEQUAL
字节码0x98
系统费32 Datoshi
功能判断计算栈栈顶的两个元素是否不相等。若不相等，则返回1，否则返回0。

算术运算

SIGN

指令SIGN
字节码0x99
系统费4 Datoshi
功能获取计算栈栈顶的BigInteger的符号（负、正或零）。

ABS

指令ABS
字节码0x9A
系统费4 Datoshi
功能求计算栈栈顶的BigInteger的绝对值。

NEGATE

指令NEGATE
字节码0x9B
系统费4 Datoshi
功能求计算栈栈顶的BigInteger的相反数。

INC

指令INC
字节码0x9C
系统费4 Datoshi
功能将计算栈栈顶的BigInteger加1。

DEC

指令DEC
字节码0x9D
系统费4 Datoshi
功能将计算栈栈顶的BigInteger减1。

ADD

指令ADD
字节码0x9E
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个BigInteger执行加法运算。

SUB

指令SUB
字节码0x9F
系统费8 Datoshi
功能用计算栈第二个BigInteger减去第一个BigInteger。

MUL

指令MUL
字节码0xA0
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个BigInteger执行乘法运算。

DIV

指令DIV
字节码0xA1
系统费8 Datoshi
功能用计算栈第二个BigInteger除以第一个BigInteger。

MOD

指令MOD
字节码0xA2
系统费8 Datoshi
功能用计算栈第二个BigInteger除以第一个BigInteger取余。

POW

指令POW
字节码0xA3
系统费64 Datoshi
功能用计算栈第二个BigInteger为底数，第一个integer为指数，求乘方。

SQRT

指令SQRT
字节码0xA4
系统费64 Datoshi
功能求计算栈第一个非负BigInteger的开方，并向下取整为BigInteger。

SHL

指令SHL
字节码0xA8
系统费8 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取到整数n，并对剩余计算栈栈顶的BigInteger执行左移n位运算。

SHR

指令SHR
字节码0xA9
系统费8 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取到整数n，并对剩余计算栈栈顶的BigInteger执行右移n位运算。

NOT

指令NOT
字节码0xAA
系统费4 Datoshi
功能对计算栈栈顶的元素执行逻辑非运算。

BOOLAND

指令BOOLAND
字节码0xAB
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个元素执行逻辑与运算。

BOOLOR

指令BOOLOR
字节码0xAC
系统费8 Datoshi
功能对计算栈栈顶的两个元素执行逻辑或运算。

NZ

指令NZ
字节码0xB1
系统费4 Datoshi
功能判断计算栈栈顶的BigInteger是否为非0值。

NUMEQUAL

指令NUMEQUAL
字节码0xB3
系统费8 Datoshi
功能判断计算栈栈顶的两个BigInteger是否相等。

NUMNOTEQUAL

指令NUMNOTEQUAL
字节码0xB4
系统费8 Datoshi
功能判断计算栈栈顶的两个BigInteger是否不相等。

LT

指令LT
字节码0xB5
系统费8 Datoshi
功能判断计算栈第二个BigInteger是否小于第一个BigInteger。

LE

指令LE
字节码0xB6
系统费8 Datoshi
功能判断计算栈第二个BigInteger是否小于等于第一个BigInteger。

GT

指令GT
字节码0xB7
系统费8 Datoshi
功能判断计算栈第二个BigInteger是否大于第一个BigInteger。

GE

指令GE
字节码0xB8
系统费8 GAS
功能判断计算栈第二个BigInteger是否大于等于第一个BigInteger。

MIN

指令MIN
字节码0xB9
系统费8 GAS
功能获取计算栈栈顶的两个BigInteger中的最小值。

MAX

指令MAX
字节码0xBA
系统费8 GAS
功能获取计算栈栈顶的两个BigInteger中的最大值。

WITHIN

指令WITHIN
字节码0xBB
系统费8 GAS
功能判断计算栈中的第三个BigInteger是否大于等于第二个BigInteger且小于第一个BigInteger。

高级数据结构

实现对Array、Map、Struct等的常用操作。

PACKMAP

指令PACKMAP
字节码0xBE
系统费2048 GAS
功能将计算栈栈顶的2n个元素打包成Map。第1个为key，第2个为第1个的value。

PACKSTRUCT

指令PACKSTRUCT
字节码0xBF
系统费2048 GAS
功能将计算栈栈顶的n个元素打包成结构体。

PACK

指令PACK
字节码0xC0
系统费2048 GAS
功能将计算栈栈顶的n个元素打包成数组。

UNPACK

指令UNPACK
字节码0xC1
系统费2048 GAS
功能将计算栈栈顶的数组拆包成元素序列。

NEWARRAY0

指令NEWARRAY0
字节码0xC2
系统费16 Datoshi
功能向计算栈栈顶压入一个空数组。

NEWARRAY

指令NEWARRAY
字节码0xC3
系统费512 Datoshi
功能向计算栈栈顶压入一个大小为n的数组。

NEWARRAY_T

指令NEWARRAY_T
字节码0xC4
系统费512 Datoshi
功能向计算栈栈顶压入一个元素类型为T且大小为n的数组。

NEWSTRUCT0

指令NEWSTRUCT0
字节码0xC5
系统费16 Datoshi
功能向计算栈栈顶压入一个空的结构体。

NEWSTRUCT

指令NEWSTRUCT
字节码0xC6
系统费512 Datoshi
功能向计算栈栈顶压入一个元素全为0且大小为n的结构体。

NEWMAP

指令NEWMAP
字节码0xC8
系统费8 Datoshi
功能向计算栈栈顶压入一个空的Map。

SIZE

指令SIZE
字节码0xCA
系统费4 Datoshi
功能获取计算栈栈顶元素的大小。

HASKEY

指令HASKEY
字节码0xCB
系统费64 Datoshi
功能从计算栈栈顶获取索引n（或键）和数组（Map，Buffer,ByteString）。若n在数组（Map，Buffer,ByteString）的长度范围内，则向栈顶压入True，否则压入False。

KEYS

指令KEYS
字节码0xCC
系统费16 Datoshi
功能获取计算栈栈顶的Map的所有Key，以所有Key构造新的Array并压入栈顶。

VALUES

指令VALUES
字节码0xCD
系统费8192 Datoshi
功能获取计算栈栈顶的元素（Array或Map）的所有Value,以所有Value构造新的Array并压入栈顶.

PICKITEM

指令PICKITEM
字节码0xCE
系统费64 Datoshi
功能获取计算栈栈顶的数组中的第n个元素。

APPEND

指令APPEND
字节码0xCF
系统费8192 Datoshi
功能向计算栈栈顶的Array中添加一个新项。

SETITEM

指令SETITEM
字节码0xD0
系统费8192 Datoshi
功能对计算栈栈顶的元素（Array，Map或Buffer）中的指定索引（或key）元素赋值。

REVERSEITEMS

指令REVERSEITEMS
字节码0xD1
系统费8192 Datoshi
功能反转计算栈栈顶Array或Buffer中的元素。

REMOVE

指令REMOVE
字节码0xD2
系统费16 Datoshi
功能从Array或Map中移除指定索引（或key）元素。

CLEARITEMS

指令CLEARITEMS
字节码0xD3
系统费16 Datoshi
功能清空计算栈栈顶CompoundType类型元素中的所有元素。

POPITEM

指令POPITEM
字节码0xD4
系统费16 Datoshi
功能弹出栈顶Array数组最后的元素，并压入计算栈栈顶。

类型操作

ISNULL

指令ISNULL
字节码0xD8
系统费2 Datoshi
功能判断计算栈栈顶元素是否为null

ISTYPE

指令ISTYPE
字节码0xD9
系统费2 Datoshi
功能判断计算栈栈顶元素是否为指定的元素类型。

CONVERT

指令CONVERT
字节码0xDB
系统费2048 GAS
功能将计算栈栈顶元素转化为指定的元素类型。