編譯原理簡明教程

前言

　　《編譯原理簡明教程》第1版出版于2002年，重印5次，距今已有9年時間，在這9年里，不僅編譯技術(shù)有了新的發(fā)展，而且，計算機專業(yè)人員的水平也有了顯著提高，因此在第2版中，我們對內(nèi)容做了部分調(diào)整、增刪和修改。本書第2版系普通高等教育“十二五”規(guī)劃計算機教材，作為再版教材，繼承了第一版理論和實踐并重、文字簡潔易懂等優(yōu)點，并且為了適應計算機技術(shù)迅猛發(fā)展的需要，在第2版中我們增加了面向?qū)ο笳Z言的編譯技術(shù)、并行編譯技術(shù)以及編譯程序自動生成工具等相關(guān)內(nèi)容，并將第一版中用Pascal語言編寫的部分程序改為C語言程序。　　“編譯原理”課程是計算機科學與技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課，在計算機科學中占有重要的地位。“編譯原理”課程蘊涵著計算機學科中解決抽象問題的思路和方法，對計算機專業(yè)人員從事軟件開發(fā)起著潛移默化的作用，就像“高等數(shù)學”課程影響每一個理工科學生一生的工作和學習一樣，學好“編譯原理”課程也會讓計算機專業(yè)的學生“享用一輩子”?！　∪珪?5章，第1章對編譯過程、編譯程序的結(jié)構(gòu)、編譯程序的開發(fā)進行了概要說明；第2、3章介紹了形式語言與自動機理論，為學習后續(xù)各章奠定了理論基礎；第4章討論了詞法分析程序的設計原理；第5、6章詳細闡述了自頂向下和自底向上的各種語法分析方法；第7-12章分別討論了語義分析及中間代碼生成、代碼優(yōu)化、目標代碼生成、符號表、目標程序運行時的存儲組織與分配等內(nèi)容；第13章介紹了編譯程序的自動生成工具；第14、15章分別介紹了面向?qū)ο笳Z言的編譯技術(shù)以及并行編譯技術(shù)。　　在內(nèi)容的組織上，本書將編譯的基本理論和具體的實現(xiàn)技術(shù)有機地結(jié)合起來，清楚地闡述相關(guān)的概念和原理，并利用C語言給出部分實現(xiàn)程序；同時，對編譯程序自動生成工具的功能和使用方法做了詳細的介紹?！　”緯?、2章由段富編寫，第3、6、8、10章由馮秀芳編寫，第4、5、7、12章由崔冬華編寫，第9章由郝曉燕編寫，第11、14章由王會青編寫，第13、15章由李愛萍編寫。本書是在第1版的基礎上修訂而成，在修訂過程中原合作者范輝給予了大力支持，計算機專業(yè)的研究生在錄入以及校對中做了大量的工作，在此謹向他們表示誠摯的感謝?！　【幷?/pre>


內(nèi)容概要
　　本書在上一版重印5 次的基礎上修訂而成，共15
章，包括形式語言與自動機理論、詞法分析、語法分析、語義分析及中間代碼生成、代碼優(yōu)化、目標代碼的生成、符號表、目標程序運行時的存儲組織與分配、出錯處理、編譯程序自動生成工具簡介、面向?qū)ο笳Z言的編譯以及并行編譯技術(shù)。在內(nèi)容的組織上，本書將編譯的基本理論和具體的實現(xiàn)技術(shù)有機地結(jié)合起來，清楚地闡述相關(guān)的概念和原理，并給出部分C
語言實現(xiàn)程序；同時，對編譯程序自動生成工具的功能和使用方法做了詳細的介紹。本書提供免費電子課件。



書籍目錄
目 錄
第1章　引言
　1.1 程序的翻譯及運行
　1.2 編譯過程概述
　1.3 編譯程序的結(jié)構(gòu)框圖
　1.4 編譯程序的開發(fā)
　1.4.1 編譯程序的開發(fā)步驟
　1.4.2 編譯程序的開發(fā)技術(shù)
　1.4.3 編譯程序的自動生成
　習題1
第2章　形式語言理論基礎
　2.1 形式語言的基本概念
　2.1.1 符號和符號串
　2.1.2 符號串的運算
　2.2 文法和語言的形式定義
　2.3 語法樹和二義性
　2.3.1 語法樹和推導
　2.3.2 文法二義性
　2.4 文法的實用限制
　2.4.1 有害規(guī)則
　2.4.2 多余規(guī)則
　2.4.3 文法的實用限制
　2.4.4 文法的等價變換
　2.4.5 擴充的BNF 表示法
　2.5 文法和語言的Chomsky 分類
　2.5.1 0 型文法與0 型語言(對應圖靈機)
　2.5.2 1 型文法與1 型語言(對應線性界限自動機)
　2.5.3 2 型文法與2 型語言(對應下推自動機)
　2.5.4 3 型文法與3 型語言(對應有限自動機)
　2.5.5 四類文法的關(guān)系
　習題2
第3章　自動機理論基礎
　3.1 有限自動機的基本概念
　3.1.1 有限自動機的定義及表示法
　3.1.2 有限自動機的機器模型
　3.1.3 確定有限自動機(DFA)
　3.1.4 有限自動機在計算機內(nèi)的表示
　3.1.5 不確定有限自動機(NFA)
　3.1.6 由NFA 到DFA 的等價轉(zhuǎn)換
　3.2 確定有限自動機DFA 的化簡
　3.2.1 等價狀態(tài)和無關(guān)狀態(tài)
　3.2.2 自動機的化簡
　3.3 正則表達式形式定義
　3.4 下推自動機PDA
　3.4.1 下推自動機的機器模型
　3.4.2 PDA 的形式定義
　習題3
第4章　詞法分析
　4.1 詞法分析概述
　4.1.1 詞法分析的功能
　4.1.2 詞法分析的兩種處理結(jié)構(gòu)
　4.1.3 單詞符號的種類
　4.1.4 詞法分析程序的輸出形式
　4.2 詞法分析程序的設計與實現(xiàn)
　4.2.1 詞法分析程序流程圖
　4.2.2 讀單詞
　4.2.3 讀無符號數(shù)
　4.2.4 讀標識符
　4.3 詞法分析程序的自動生成
　4.3.1 基本思想
　4.3.2 LEX 源程序結(jié)構(gòu)
　4.3.3 LEX 編譯程序工作過程
　4.3.4 LEX 的實現(xiàn)
　4.3.5 LEX 的使用方式
　習題4
第5章　語法分析——自頂向下分析方法
　5.1 自頂向下分析技術(shù)
　5.2 不確定的自頂向下分析思想
　5.2.1 三種終結(jié)符號集
　5.2.2 自頂向下分析過程中存在的問題及解決辦法
　5.3 確定的自頂向下分析思想
　5.4 LL(K )分析方法
　5.4.1 LL(1)分析思想
　5.4.2 LL(1)分析方法的邏輯結(jié)構(gòu)
　5.4.3 LL(1)分析方法
　5.5 遞歸下降分析法
　5.5.1 遞歸下降分析法的實現(xiàn)思想
　5.5.2 遞歸子程序及其性質(zhì)
　5.5.3 遞歸下降分析法
　習題5
第6章　語法分析——自底向上分析方法
　6.1 自底向上語法分析技術(shù)
　6.1.1 自底向上語法分析思想
　6.1.2 自底向上分析難點
　6.2 自底向上優(yōu)先分析方法
　6.2.1 簡單優(yōu)先分析方法
　6.2.2 算符優(yōu)先分析方法
　6.3 LR(K)分析方法
　6.3.1 LR 分析思想及邏輯結(jié)構(gòu)
　6.3.2 LR(0)分析方法
　6.3.3 SLR(1)分析方法
　6.3.4 LR(1)分析方法
　6.3.5 LALR(1)分析方法
　習題 6
第 7章　語義分析及中間代碼生成
　7.1 基本概念
　7.1.1 語義分析的概念
　7.1.2 屬性文法技術(shù)
　7.2 幾種常見的中間語言
　7.2.1 抽象語法樹
　7.2.2 逆波蘭表示
　7.2.3 四元式
　7.2.4 三元式
　7.3 表達式的翻譯
　7.3.1 算術(shù)表達式的翻譯
　7.3.2 布爾表達式的翻譯
　7.4 語句的語法制導翻譯
　7.4.1 說明語句的翻譯
　7.4.2 賦值語句的翻譯
　7.4.3 控制語句的翻譯
　習題 7
第 8章　代碼優(yōu)化
　8.1 代碼優(yōu)化的基本概念
　8.1.1 代碼優(yōu)化的定義
　8.1.2 代碼優(yōu)化的分類
　8.1.3 優(yōu)化技術(shù)簡介
　8.2 局部優(yōu)化
　8.2.1 基本塊的劃分
　8.2.2 基本塊的DAG 表示
　8.2.3 基本塊優(yōu)化的實現(xiàn)
　8.3 循環(huán)優(yōu)化
　8.3.1 循環(huán)的查找
　8.3.2 循環(huán)優(yōu)化的實現(xiàn)
　習題 8
第 9章　目標代碼的生成
　9.1 目標代碼生成程序中的有關(guān)問題
　9.1.1 目標代碼生成程序的輸入、輸出
　9.1.2 目標代碼
　9.1.3 寄存器分配
　9.1.4 運行時的存儲管理
　9.2 一個計算機模型——虛擬機
　9.2.1 虛擬機
　9.2.2 虛擬機的匯編指令
　9.3 從中間代碼生成目標代碼
　9.3.1 從逆波蘭表示生成目標代碼
　9.3.2 從四元式序列生成目標代碼
　習題 9
第 10章　符號表
　10.1 符號表的組織與內(nèi)容
　10.2 符號表的結(jié)構(gòu)與存放
　10.2.1 線性符號表
　10.2.2 有序符號表
　10.2.3 散列符號表
　10.2.4 棧式符號表
　10.3 符號表的管理
　10.3.1 符號表的建立
　10.3.2 符號表的查填
　習題 10
第 11章　目標程序運行時的存儲組織與分配
　11.1 程序運行時的存儲組織
　11.2 靜態(tài)存儲分配
　11.3 棧式動態(tài)存儲分配
　11.3.1 簡單的棧式存儲分配
　11.3.2 嵌套過程語言的棧式存儲分配
　11.4 堆式動態(tài)存儲分配
　11.5 過程調(diào)用與返回
　11.6 參數(shù)傳遞機制
　習題 11
第 12章　出錯處理
　12.1 引言
　12.1.1 錯誤存在的必然性
　12.1.2 錯誤的種類
　12.1.3 錯誤復原
　12.2 校正詞法錯誤
　12.2.1 詞法錯誤的種類
　12.2.2 詞法錯誤的校正
　12.3 校正語法錯誤
　12.3.1 語法錯誤的復原
　12.3.2 語法錯誤的校正
　12.4 校正語義錯誤
　12.4.1 語義錯誤的種類
　12.4.2 語義錯誤檢查措施
　習題 12
第 13章　編譯程序自動生成工具簡介
　13.1 引言
　13.1.1 編譯程序自動生成工具概述
　13.1.2 編譯程序自動生成工具的種類及常用工具簡介
　13.2 詞法分析自動生成工具
　13.2.1 LEX 系列詞法分析自動生成工具簡介
　13.2.2 其他詞法分析自動生成工具簡介
　13.3 語法分析自動生成工具
　13.3.1 YACC 系列語法分析自動生成工具簡介
　13.3.2 其他語法分析自動生成工具簡介
　習題 13
第 14章　面向?qū)ο笳Z言的編譯
　14.1 概述
　14.1.1 面向?qū)ο笳Z言的基本特征
　14.1.2 類和成員的屬性構(gòu)造
　14.1.3 面向?qū)ο缶幾g程序的特點
　14.2 面向?qū)ο笳Z言的編譯
　14.2.1 單一繼承
　14.2.2 多重繼承
　14.2.3 多態(tài)性
　14.2.4 動態(tài)綁定
　14.2.5 接口類型
　14.3 面向?qū)ο蟮膭討B(tài)存儲分配
　14.3.1 對象的存儲區(qū)管理方式
　14.3.2 靜態(tài)模型和棧式模型廢棄單元的回收
　14.3.3 堆式模型廢棄單元的回收
　習題 14
第 15章　并行編譯技術(shù)
　15.1 并行計算機及其編譯系統(tǒng)簡介
　15.1.1 并行計算相關(guān)技術(shù)簡介
　15.1.2 并行編譯系統(tǒng)的分類及結(jié)構(gòu)
　15.2 并行程序設計模型
　15.2.1 并行體系結(jié)構(gòu)分類及并行程序設計
　15.2.2 并行程序設計模型
　15.3 并行編譯系統(tǒng)的構(gòu)造
　15.3.1 并行編譯系統(tǒng)的構(gòu)造簡介
　15.3.2 程序分析
　15.3.3 程序優(yōu)化
　15.3.4 并行代碼生成
　15.4 自動并行化技術(shù)目前研究現(xiàn)狀
　習題 15
參考文獻
　　









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