编译原理(第3版清华大学计算机系列教材普通高等教育十一五***规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王生原董渊张素琴 编

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出版社： 清华大学

ISBN：9787302381419

商品编码：10357518177

开本：16

出版时间：2015-06-01

基本信息

商品名称： 编译原理(第3版清华大学计算机系列教材普通高等教育十一五***规划教材)	出版社： 清华大学	出版时间：2015-06-01
作者：编者:王生原//董渊//张素琴//吕映芝//蒋维杜	开本：16开	印刷时间： 2015-06-01
定价： 49	页数：399	印次：1
ISBN号：9787302381419	商品类型：图书	版次：3

内容提要

王生原、董渊、张素琴、吕映芝、蒋维杜编*的 《编译原理（第3版）》介绍程序设计语言编译程序 构造的一般原理、基本设计方法和主要实现技术，主 要内容包括文法、自动机和语言的基础知识，词法分 析，语法分析，语法制导的语义计算，语义分析，中 间代码生成，运行时存储组织，代码优化和目标代码 生成。
     除了基本设计原理外，书中还包含两个小型编译 程序的设计实例，可选作课程设计的素材。一个是PL ／O语言编译程序，其设计和实现框架贯穿于本书相 关章节中；另一个是简单面向对象语言Decaf的编译 程序。本书*后还介绍了业界广泛使用的开源编译器 GCC及和它紧密相关的Binutils工具链，通过一系列 程序实例说明这些工具的作用和基本用法。
     本书可作为高等院校计算机科学与技术相关专业 的本科生教材，也可作为相关教师、研究生或工程技 术人员的参考书。
    

目录

**章 引论 1.1 什么是编译程序 1.2 编译过程和编译程序的结构 1.2.1 编译过程概述 1.2.2 编译程序的结构 1.2.3 编译阶段的组合 1.3 解释程序和一些软件工具 1.3.1 解释程序 1.3.2 处理源程序的软件工具 1.4 PL/0语言编译系统 1.4.1 PL/0语言编译系统构成 1.4.2 PL/0语言 1.4.3 类P-code语言 1.4.4 PL/0编译程序 1.4.5 PL/0语言编译系统的驱动代码 练习 第2章 文法和语言 2.1 文法的直观概念 2.2 符号和符号串 2.3 文法和语言的形式定义 2.4 文法的类型 2.5 上下文无关文法及其语法树 2.6 句型的分析 2.6.1 自上而下的分析方法 2.6.2 自下而上的分析方法 2.6.3 句型分析的有关问题 2.7 有关文法实际应用的一些说明 2.7.1 有关文法的实用限制 2.7.2 上下文无关文法中的ε规则 练习 第3章 词法分析 3.1 词法分析程序的设计 3.1.1 词法分析程序和语法分析程序的接口方式 3.1.2 词法分析程序的输出 3.1.3 将词法分析工作分离的考虑 3.1.4 词法分析程序中如何识别单词 3.2 PL/0编译程序中词法分析程序的设计和实现 3.3 单词的形式化描述工具 3.3.1 正规文法 3.3.2 正规式 3.3.3 正规文法和正规式的等价性 3.4 有穷自动机 3.4.1 确定的有穷自动机 3.4.2 不确定的有穷自动机 3.4.3 NFA转换为等价的 3.4.4 确定有穷自动机的化简 3.5 正规式和有穷自动机的等价性 3.6 正规文法和有穷自动机的等价性 3.7 词法分析程序的自动构造工具 3.7.1 lex描述文件中使用的正规表达式 3.7.2 lex描述文件的格式 3.7.3 lex的使用 3.7.4 与yacc的接口约定 练习 第4章 自顶向下语法分析方法 4.1 确定的自顶向下分析思想 4.2 LL（1）文法的判别 4.3 某些非LL（1）文法到LL（1）文法的等价变换 4.3.1 提取左公共因子 4.3.2 消除左递归 4.4 不确定的自顶向下分析思想 4.5 LL（1）分析的实现 4.5.1 递归下降LL（1）分析程序 4.5.2 表驱动LL（1）分析程序 4.6 LL（1）分析中的出错处理 4.6.1 应急恢复 4.6.2 短语层恢复 4.6.3 PL/0语法分析程序的错误处理 练习 第5章 自底向上优先分析 5.1 自底向上优先分析概述 5.2 简单优先分析法 5.2.1 优先关系定义 5.2.2 简单优先文法的定义 5.2.3 简单优先分析法的操作步骤 5.3 算符优先分析法 5.3.1 直观算符优先分析法 5.3.2 算符优先文法的定义 5.3.3 算符优先关系表的构造 5.3.4 算符优先分析算法 5.3.5 优先函数 5.3.6 算符优先分析法的局限性 练习 第6章 LR分析 6.1 LR分析概述 6.2 LR（0）分析 6.2.1 可归前缀和子前缀 6.2.2 识别活前缀的有限自动机 6.2.3 活前缀及可归前缀的一般计算方法 6.2.4 LR（0）项目集规范族的构造 6.3 SLR（1）分析 6.4 LR（1）分析 6.4.1 LR（1）项目集族的构造 6.4.2 LR（1）分析表的构造 6.5 LALR（1）分析 6.6 二义性文法在LR分析中的应用 练习 第7章 语法制导的语义计算 7.1 基于属性文法的语义计算 7.1.1 属性文法 7.1.2 遍历分析树进行语义计算 7.1.3 S-属性文法和L-属性文法 7.1.4 基于S-属性文法的语义计算 7.1.5 基于L-属性文法的语义计算 7.2 基于翻译模式的语义计算 7.2.1 翻译模式 7.2.2 基于S-翻译模式的语义计算 7.2.3 基于L-翻译模式的自顶向下语义计算 7.2.4 基于L-翻译模式的自底向上语义计算 7.3 分析和翻译程序的自动生成工具 7.3.1 yacc描述文件 7.3.2 使用yacc的一个简单例子 练习 第8章 静态语义分析和中间代码生成 8.1 符号表 8.1.1 符号表的作用 8.1.2 符号的常见属性 8.1.3 符号表的实现 8.1.4 符号表体现作用域与可见性 8.1.5 实例：PL/0编译程序中符号表的设计与实现 8.2 静态语义分析 8.2.1 静态语义分析的主要任务 8.2.2 类型检查 8.3 中间代码生成 8.3.1 常见的中间表示形式 8.3.2 生成抽象语法树 8.3.3 生成三地址码 8.4 多遍的方法 练习 第9章 运行时存储组织 9.1 运行时存储组织概述 9.1.1 运行时存储组织的作用与任务 9.1.2 程序运行时存储空间的布局 9.1.3 存储分配策略 9.2 活动记录 9.2.1 过程活动记录 9.2.2 嵌套过程定义中非局部量的访问 9.2.3 嵌套程序块的非局部量访问 9.2.4 动态作用域规则和静态作用域规则 9.3 过程调用 9.4 PL/0编译程序的运行时存储组织 9.4.1 PL/0程序运行栈中的过程活动记录 9.4.2 实现过程调用和返回的类P-code指令 9.5 面向对象语言存储分配策略 9.5.1 类和对象的角色 9.5.2 面向对象程序运行时的特征 9.5.3 对象的存储组织 9.5.4 例程的动态绑定 9.5.5 其他话题 练习 **0章 代码优化和目标代码生成 10.1 基本块、流图和循环 10.1.1 基本块 10.1.2 流图 10.1.3 循环 10.2 数据流分析基础 10.2.1 数据流方程的概念 10.2.2 到达-定值数据流分析 10.2.3 活跃变量数据流分析 10.2.4 几种重要的变量使用数据流信息 10.3 代码优化技术 10.3.1 窥孔优化 10.3.2 局部优化 10.3.3 循环优化 10.3.4 全局优化 10.4 目标代码生成技术 10.4.1 目标代码生成的主要环节 10.4.2 一个简单的代码生成过程 10.4.3 高效使用寄存器 10.4.4 图着色寄存器分配 10.4.5 PL/0编译器的目标代码生成程序 练习 **1章 课程设计 11.1 基于PL/0编译器的课程设计 11.2 基于Decaf编译器的课程设计 11.2.1 Decaf编译器实验的总体结构 11.2.2 词法和语法分析（阶段一） 11.2.3 语义分析（阶段二） 11.2.4 中间代码生成（阶段三） 11.2.5 代码优化（阶段四） 11.2.6 目标代码生成（阶段五） 11.2.7 基于Decaf编译器的课程设计 11.3 软件包相关信息说明 **2章 编译器和相关工具实例——GCC/Binutils 12.1 开源编译器GCC 12.1.1 GCC介绍 12.1.2 GCC总体结构 12.1.3 GCC编译流程 12.1.4 GCC代码组织 12.1.5 小结 12.2 开源工具Binutils 12.2.1 目标文件 12.2.2 汇编器和链接器 12.2.3 其他工具 12.2.4 小结 12.3 编译器和工具使用实例 12.3.1 编译特定版本的编译器 12.3.2 查看目标文件 12.3.3 程序代码优化 12.3.4 小结 练习 附录A PL/0编译程序文本 参考文献

深入浅出，解锁程序世界运行的底层逻辑——《计算机系统底层原理探秘》 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一场引人入胜的探索之旅，旨在揭示计算机程序得以运行的深层机制。从我们编写的一行行代码，到最终在处理器上执行的指令序列，其间究竟经历了怎样的蜕变？是什么力量驱动着这些数字的流动，又是什么规则确保了程序的准确与高效？《计算机系统底层原理探秘》将带你逐一解开这些谜团。 我们都知道，计算机软件是由一系列指令组成的，这些指令最终会转化为机器能够理解和执行的二进制代码。然而，从高级编程语言到机器码的转化过程，绝非简单的“翻译”。它涉及到对计算机硬件结构的深刻理解，对程序执行流程的精细剖析，以及对数据表示和处理方式的严谨考量。本书将以一种系统性的、循序渐进的方式，带领读者深入到计算机工作原理的核心。 第一部分：代码的诞生与演变——从高级语言到机器的低语 一切的起点，是我们每天都在使用的编程语言。无论是C、C++、Java还是Python，它们都为我们提供了一种抽象的、人类易于理解的表达方式来描述计算任务。然而，计算机本身只认识0和1。因此，将人类的语言转化为机器的语言，是程序运行的第一个关键步骤。 本书将详细介绍编译器（Compiler）和解释器（Interpreter）的工作原理。你将了解到，编译器是如何一步步地解析源代码，进行词法分析、语法分析，构建出抽象语法树，再进行语义分析、中间代码生成，最终优化并生成目标机器代码。我们将深入探讨各个阶段的算法和数据结构，例如如何使用有限状态自动机进行词法分析，如何运用递归下降或LR分析法进行语法分析，以及如何构建和遍历抽象语法树。 与此同时，我们也会剖析解释器的工作模式，理解它如何逐行读取并执行源代码，以及解释器与编译器的不同之处，各自的优劣势又体现在何处。通过对比，读者将对软件的执行过程有一个更全面的认识。 在这一部分，我们还将涉及汇编语言（Assembly Language）。汇编语言是机器语言的一种符号化表示，它与特定的处理器架构紧密相关。通过学习汇编语言，读者将能更直观地理解机器指令的构成，了解寄存器、内存地址、指令集等基本概念。我们将通过实例，展示高级语言语句是如何被转化为一系列汇编指令的，这将是理解程序运行时机和性能优化的基础。 第二部分：程序的内在脉络——内存、执行与控制流 一旦程序被转化为机器指令，它就需要被加载到内存中并由处理器执行。内存的组织方式、数据的存储格式以及指令的执行顺序，都直接影响着程序的行为。 本书将深入探讨内存管理的机制。你将了解到，内存是如何被划分为不同的区域，如代码段、数据段、堆栈段等。我们将详细介绍变量的存储，包括全局变量、局部变量、动态分配内存（堆）以及函数调用时栈帧（Stack Frame）的创建与销毁。理解栈和堆的区别，以及内存泄漏的产生原理，对于编写健壮的程序至关重要。 程序执行的过程也将被细致地解析。我们将介绍指令周期，即处理器如何取指令、解码指令、执行指令、写回结果。你将了解到不同类型的指令，如算术指令、逻辑指令、数据传输指令、控制流指令等。 控制流（Control Flow）是程序逻辑的核心。本书将重点讲解条件语句（if-else, switch）和循环语句（for, while）是如何在底层通过跳转指令（Jump Instructions）和条件跳转指令（Conditional Jump Instructions）来实现的。我们将分析函数调用和返回的机制，包括函数参数的传递方式（栈传递、寄存器传递）、返回地址的保存以及栈帧的维护。这对于理解递归、尾递归优化等高级概念有着深远的意义。 第三部分：数据的编织与运算——数值表示与位操作的艺术 计算机处理的本质是数据。数据的表示方式，无论是在内存中还是在处理器内部，都遵循着特定的规则。理解这些规则，对于深入理解算法、数据结构以及各种底层技术至关重要。 我们将首先介绍数值的二进制表示，包括整数（有符号和无符号）、浮点数的表示方法。你将深入理解补码（Two's Complement）的工作原理，它如何简化减法运算，以及浮点数（IEEE 754标准）的精度问题和溢出概念。 在此基础上，本书将带领读者领略位操作（Bitwise Operations）的强大力量。通过学习逻辑运算符（AND, OR, XOR, NOT）和移位运算符（Left Shift, Right Shift），你将能高效地进行数据压缩、标志位管理、加密解密、硬件控制等操作。我们将通过生动的实例，展示位操作在实际编程中的应用，例如如何使用位操作实现快速的乘除法，如何判断一个数的奇偶性，如何设置和清除特定的比特位。 第四部分：性能的基石——内存访问、缓存与指令并行 理解程序的底层原理，离不开对计算机硬件性能瓶颈的认识。即使是逻辑正确的程序，如果其在硬件层面执行效率低下，也难以满足现代应用的需求。 本书将深入讲解内存访问模型。你将了解到，CPU访问内存的速度远慢于CPU本身的运算速度，因此缓存（Cache Memory）的设计与工作原理至关重要。我们将介绍缓存的层次结构（L1, L2, L3），缓存块（Cache Line）的概念，以及缓存命中（Cache Hit）和缓存不命（Cache Miss）对程序性能的影响。我们将分析常见的内存访问模式，如顺序访问、随机访问，并探讨如何通过优化代码的内存访问模式来提高缓存命中率，从而加速程序运行。 此外，我们还将探讨指令并行（Instruction-Level Parallelism, ILP）的概念。现代处理器通过多种技术来同时执行多条指令，以提高吞吐量。我们将简要介绍流水线（Pipelining）、超标量（Superscalar）、乱序执行（Out-of-Order Execution）等技术，帮助读者理解处理器是如何榨干每一条指令的执行效率的。虽然这些技术非常复杂，但理解其基本思想，有助于我们写出更易于处理器优化的代码。 第五部分：链接与加载——可执行文件的旅程 当我们在命令行输入一个程序名并回车后，这个程序是如何被加载到内存并开始执行的呢？这个过程涉及到链接（Linking）和加载（Loading）。 我们将介绍目标文件（Object File）的格式，包括代码段、数据段、符号表、重定位信息等。你将了解到，链接器（Linker）是如何将多个目标文件和库文件合并成一个可执行文件的。我们将重点讲解符号解析（Symbol Resolution）和地址重定位（Address Relocation）的过程，这是链接的核心。 随后，我们将介绍加载器（Loader）的作用。加载器负责将可执行文件从磁盘读取到内存，并进行必要的初始化，然后将控制权交给程序的入口点。我们将探讨动态链接（Dynamic Linking）和静态链接（Static Linking）的区别，以及动态链接库（DLLs/Shared Libraries）的工作原理，它们如何节省内存和磁盘空间，以及带来的潜在问题。 本书的价值所在 《计算机系统底层原理探穿》并非仅仅罗列概念，而是通过丰富的实例、深入的剖析和严谨的逻辑，帮助读者建立起对计算机系统运作原理的宏观认知和微观理解。 提升编程功底： 深入理解底层原理，能让你在编写代码时，更能预见到潜在的性能问题，写出更高效、更健壮的程序。例如，理解内存模型能帮助你优化数据结构的选择，理解控制流能帮助你编写更简洁易懂的逻辑。 debug 利器： 当程序出现难以捉摸的错误时，对底层原理的掌握将为你提供强大的debug思路，让你能够从更深层次去分析问题，而非仅仅停留在表面现象。 技术视野拓展： 本书为进一步学习操作系统、计算机网络、嵌入式系统、性能优化、安全等领域打下坚实的基础。理解编译原理是理解一切与程序执行相关的技术的前提。 培养计算思维： 通过学习计算机是如何工作的，你将更深刻地理解抽象、分解、模式识别、算法设计等计算思维的核心要素。 无论你是初学者，渴望理解“代码是如何工作的”；还是有经验的开发者，希望深入优化程序性能，亦或是对计算机科学充满好奇的研究者，《计算机系统底层原理探秘》都将是你不可或缺的知识宝库。它将为你打开一扇通往计算机世界底层运作机制的大门，让你从一个“使用者”转变为一个更深刻的“理解者”和“创造者”。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对《编译原理》这个主题一直感到有些畏惧，总觉得它离我实际的编程工作太过遥远，更多的是一种理论上的探索。然而，这本书的出现，彻底改变了我的看法。它不仅仅是教授“如何编译”，更重要的是，它帮助我理解了“代码是如何被理解的”。书中对于抽象语法树（AST）的构建和遍历，以及如何利用AST进行各种分析和转换的讲解，让我看到了代码在计算机内部的“生命周期”。我印象最深刻的是，书中关于语义分析的章节，它不仅仅是检查语法错误，更重要的是理解代码的含义，例如类型检查、变量作用域的确定等等。这些过程，是代码能够真正被执行的前提。读到这里，我才恍然大悟，原来我们平时写的一行行代码，在计算机看来，是如此的“有条理”、“有逻辑”。这本书让我从一个“代码使用者”的角色，转变为一个能够“理解代码本质”的思考者。虽然某些章节的数学推导略显密集，但整体上，这本书为我打开了一扇理解程序内部工作机制的窗户，让我对软件开发有了更深的敬畏之心。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，计算机科学的许多核心概念，如数据结构、算法，甚至是操作系统，都与“如何高效地组织和处理信息”息息相关。而《编译原理》这本书，无疑是将这个理念推向了一个新的高度。它不仅仅是关于如何将高级语言转化为机器码，更重要的是，它揭示了计算机如何“理解”和“执行”我们所编写的代码。书中对于中间代码生成和代码优化的章节，给我留下了深刻的印象。作者并没有止步于讲解基本的转换过程，而是深入探讨了各种优化技术，例如常量折叠、公共子表达式消除、循环优化等等。这些技术看似微小，却能极大地提升程序的运行效率。让我特别惊喜的是，书中还穿插了大量关于实际编译器设计中遇到的挑战和解决方案的讨论，这让我在学习理论知识的同时，也能感受到工程实践的魅力。虽然其中一些优化算法的细节需要仔细琢磨，但书中提供的伪代码和图示，极大地降低了理解的难度。读完这几章，我感觉自己对程序的运行机制有了更深的认识，也更加理解了为什么一些看似简单的程序，在实际运行中会有如此大的性能差异。这本教材，确实让我对“编译”这个过程有了全新的视角。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《编译原理》的第三版，老实说，我原本以为这本书会像我之前看过的许多技术书籍一样，充斥着枯燥的理论和晦涩的公式，读起来让人昏昏欲睡。然而，出乎意料的是，这本书的编写风格相当流畅，即使是那些原本听起来就很高深的概念，作者也通过精巧的比喻和生动的例子，将其剖析得浅显易懂。我尤其喜欢书中关于词法分析和语法分析部分的讲解，作者并没有直接抛出抽象的定义，而是从实际的编程语言设计需求出发，一步步引导读者理解其中的原理和实现方式。比如，在介绍正则表达式时，书中用了大量贴近实际应用场景的例子，让我不再觉得它只是一个抽象的数学工具，而是真正能够解决问题的利器。此外，书中对于各种解析器（如LL、LR、SLR、LALR等）的介绍，也循序渐进，从概念到原理，再到具体的算法实现，层次分明，逻辑严谨。即使我之前对这部分内容感到头疼，在这本书的引导下，也逐渐梳理清楚了脉络，甚至开始对其中的一些优化技巧产生了浓厚的兴趣。总的来说，这本书在理论深度和易读性之间找到了一个很好的平衡点，对于想要深入理解编译原理的读者来说，无疑是一本非常有价值的入门读物。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是，它在理论的深度和学术的严谨性上做得相当出色，同时又尽可能地贴近实际的工程应用。书中对于各种编译技术背后的数学原理，例如有限自动机、上下文无关文法等，都有着清晰而详尽的阐述，这为理解整个编译过程打下了坚实的理论基础。我尤其欣赏书中关于语言设计与编译器实现之间关系的讨论，这让我明白了，一个好的编程语言，其设计本身就蕴含着许多便于编译器实现的原则。虽然书中的一些算法实现细节，例如对特定数据结构的运用，可能需要读者具备一定的编程基础才能完全理解，但作者通过大量的图表和详细的步骤分解，极大地降低了学习的门槛。这本书并没有试图去涵盖所有最新的编译技术，而是专注于那些最核心、最基础的原理，并将其阐释得淋漓尽致。这让我感觉，它更像是一本“内功心法”的秘籍，掌握了其中的精髓，再去学习其他的“招式”就会事半功倍。对于那些想要在编译领域深入研究，或者想要构建高性能语言工具的开发者来说，这本书无疑是一份不可多得的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其强大的实践导向性，它不仅仅是一本理论堆砌的教材，更是对如何构建一个实际编译器提供了非常详尽的指导。书中关于代码生成的章节，着重讲解了如何将中间表示转化为目标机器代码，并且详细阐述了寄存器分配、指令选择等关键技术。我尤其欣赏书中关于不同处理器架构下代码生成差异的讨论，这让我明白，编译器的设计并不是一成不变的，而是需要根据目标平台的特性进行调整。此外，书中对于错误处理和调试部分的介绍，也非常实用。一个健壮的编译器，不仅需要能够正确地编译代码，还需要能够清晰地向开发者指出错误所在，并提供有用的调试信息。这本书在这方面提供了很多宝贵的经验和建议，让我意识到，一个优秀的编译器，其背后蕴含着多少精巧的设计和细致的考量。虽然书中对于一些高级优化技术，例如向量化和并行化，可能没有进行过于深入的探讨，但对于构建一个基础的、功能完善的编译器而言，这本书所提供的知识体系已经足够扎实。我甚至开始尝试根据书中的原理，去设计一些简单的编译器模块，这让我对学习过程充满了成就感。

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东西不错，就是物流有点慢。

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东西不错，就是物流有点慢。

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