編譯原理 原書第2版 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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阿霍 著

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• 軟件工程
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店鋪： 華心圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111251217

商品編碼：26874083948

開本：16

齣版時間：2009-01-01

齣版者的話
譯者序
前言
dy 章 引論
1.1 語言處理器
1.2 一個編譯器的結構
1.2.1 詞法分析
1.2.2 語法分析
1.2.3 語義分析
1.2.4 中間代碼生成
1.2.5 代碼優化
1.2.6 代碼生成
1.2.7 符號錶管理
1.2.8 將多個步驟組閤成趟
1.2.9 編譯器構造工具
1.3 程序設計語言的發展曆程
1.3.1 走嚮高級程序設計語言
1.3.2 對編譯器的影響
1.3.3 1.3節的練習
1.4 構建一個編譯器的相關科學
1.4.1 編譯器設計和實現中的建模
1.4.2 代碼優化的科學
1.5 編譯技術的應用
1.5.1 高級程序設計語言的實現
1.5.2 針對計算機體係結構的優化
1.5.3 新計算機體係結構的設計
1.5.4 程序翻譯
1.5.5 軟件生産率工具
1.6 程序設計語言基礎
1.6.1 靜態和動態的區彆
1.6.2 環境與狀態
1.6.3 靜態作用域和塊結構
1.6.4 顯式訪問控製
1.6.5 動態作用域
1.6.6 參數傳遞機製
1.6.7 彆名
1.6.8 1.6節的練習
1.7 dy 章的總結
1.8 dy 章的參考書目
第2章 一個簡單的語法製導翻譯器
2.1 引言
2.2 語法定義
2.2.1 文法定義
2.2.2 推導
2.2.3 語法分析樹
2.2.4 二義性
2.2.5 運算符的結閤性
2.2.6 運算符的優先級
2.2.7 2.2節的練習
2.3 語法製導翻譯
2.3.1 後綴錶示
2.3.2 綜閤屬性
2.3.3 簡單語法製導定義
2.3.4 樹的遍曆
2.3.5 翻譯方案
2.3.6 2.3節的練習
2.4 語法分析
2.4.1 自頂嚮下分析方法
2.4.2 預測分析法
2.4.3 何時使用産生式
2.4.4 設計一個預測語法分析器
2.4.5 左遞歸
2.4.6 2.4節的練習
2.5 簡單錶達式的翻譯器
2.5.1抽象語法和具體語法
2.5.2調整翻譯方案
2.5.3非終結符號的過程
2.5.4 翻譯器的簡化
2.5.5 完整的程序
2.6 詞法分析
2.6.1 剔除空白和注釋
2.6.2 預讀
2.6.3 常量
2.6.4 識彆關鍵字和標識符
2.6.5 詞法分析器
2.6.6 2.6節的練習
2.7 符號錶
2.7.1 為每個作用域設置一個符號錶
2.7.2 符號錶的使用

《深入理解程序運行的底層邏輯：從源碼到機器碼的奧秘》 一、 引言：代碼的生命周期與編譯的靈魂 在我們編寫的每一行代碼背後，都隱藏著一個復雜而精妙的轉換過程。我們用高級語言，如C、C++、Java或Python，清晰地錶達我們的意圖，但計算機硬件本身隻能理解由0和1組成的機器碼。這中間的鴻溝，便是由“編譯器”這座橋梁搭建起來的。 本書《深入理解程序運行的底層邏輯：從源碼到機器碼的奧秘》旨在帶領讀者穿越這層神秘的麵紗，深入探索代碼從人類可讀的高級語言，一步步轉化為機器能夠直接執行的機器碼的完整旅程。我們不僅僅是學習如何使用編程語言，更是要理解程序是如何被“製造”齣來的，其內部機製是如何運作的，以及為什麼某些設計在性能和效率上錶現更優。 與市麵上許多側重於具體編程語言語法或特定框架使用的書籍不同，本書將聚焦於“編譯”這一更普適、更底層的概念。理解瞭編譯的原理，你就能夠更深刻地理解你所使用的任何編程語言，以及你編寫的程序在計算機上是如何運行的。這對於有誌於深入理解計算機科學、進行性能優化、開發高性能計算應用、乃至參與編譯器自身開發的開發者來說，是至關重要的基石。 二、 目標讀者 本書適閤以下人群： 計算機科學專業的學生： 作為深入理解操作係統、計算機體係結構、算法與數據結構等核心課程的補充，為後續學習打下堅實基礎。 有一定編程經驗的開發者： 希望擺脫“代碼搬運工”的身份，理解程序運行的深層原理，從而寫齣更高效、更健壯的代碼。 對底層技術感興趣的工程師： 想要瞭解程序如何從源代碼變成可執行文件，以及編譯器在其中扮演的關鍵角色。 係統軟件開發者、嵌入式開發人員、高性能計算從業者： 需要深入理解代碼的執行效率，優化內存使用，以及在資源受限的環境下進行開發。 對編程語言設計與實現感興趣的研究者： 瞭解現代編程語言背後的編譯技術，有助於進行語言設計與分析。 三、 本書內容概覽：一場代碼的“煉金術” 本書將以一種由淺入深、循序漸進的方式，詳細剖析編譯器的內部工作流程。我們將把整個編譯過程分解為幾個主要階段，並對每個階段的核心技術和理論進行深入探討。 第一部分：編譯器的宏觀視角與基本概念 在正式進入具體的編譯階段之前，我們將首先建立一個宏觀的認識。 什麼是編譯器？ 它的定義、作用以及在軟件開發流程中的地位。我們將區分編譯器、解釋器、匯編器等概念，明確它們的區彆與聯係。 編譯過程的總體模型： 介紹前端（Frontend）、後端（Backend）和中間錶示（Intermediate Representation, IR）的概念。理解編譯器是如何將復雜的編譯任務分解為若乾個可管理、可優化的階段。 編譯器的重要性： 探討編譯器如何影響程序的性能、安全性、可移植性和可維護性。理解為什麼一個好的編譯器能夠顯著提升軟件的整體質量。 編譯過程中的主要挑戰： 討論語法分析的歧義性、語義分析的復雜性、代碼優化的難度以及目標代碼生成的精確性等問題。 第二部分：編譯器的前端：理解源代碼的結構與含義 前端是編譯器的“耳朵”和“大腦”，它負責解析源代碼，理解程序的語法和語義。 詞法分析（Lexical Analysis）： 字符流到Token流： 講解如何將輸入的源代碼字符流分解成有意義的“標記”（Token），例如關鍵字、標識符、運算符、常量等。 正則錶達式與有限自動機： 深入介紹構建詞法分析器的理論基礎，包括正則錶達式的描述能力以及有限自動機（DFA/NFA）的實現原理。 詞法分析器的生成工具： 介紹lex/flex等工具，以及如何使用它們快速生成詞法分析器。 代碼示例與實踐： 通過具體的例子演示詞法分析的過程，以及如何處理注釋、空白字符等。 語法分析（Syntactic Analysis）： Token流到抽象語法樹（AST）： 講解如何根據編程語言的語法規則，將Token流組織成一個具有層級結構的抽象語法樹。AST是程序結構的精確錶示。 上下文無關文法（Context-Free Grammar, CFG）： 介紹CFG作為描述編程語言語法的強大工具。 分析方法： 自頂嚮下分析： 詳細講解遞歸下降分析、LL(1)分析及其原理，包括預測分析錶。 自底嚮上分析： 深入剖析移入-歸約（Shift-Reduce）過程，介紹LR傢族分析器，如LR(0)、SLR(1)、LALR(1)和Canonical LR(1)，以及它們的優缺點。 分析器生成工具： 介紹yacc/bison等工具，以及如何利用它們自動生成語法分析器。 語法錯誤處理： 討論如何檢測並報告語法錯誤，以及一些基本的錯誤恢復策略。 AST的構造與應用： 展示AST的結構，以及它在後續編譯階段中的重要作用。 語義分析（Semantic Analysis）： 超越語法：賦予程序意義： 語義分析的目標是檢查程序的邏輯含義，包括類型檢查、變量聲明、作用域規則等。 符號錶（Symbol Table）： 詳細講解符號錶的結構、作用以及在語義分析中的管理機製，如何存儲變量、函數、類型等信息。 類型係統： 深入理解類型檢查的原理，如何判斷錶達式和語句的類型是否匹配，以及類型轉換（Coercion）和類型提升（Promotion）。 作用域規則： 講解塊作用域、函數作用域、全局作用域等概念，以及如何在符號錶中準確管理變量的生命周期。 過程調用與參數傳遞： 分析函數調用時的參數匹配、返迴值處理以及各種參數傳遞方式（值傳遞、引用傳遞等）的實現。 中間錶示（Intermediate Representation, IR）的初步介紹： 討論如何在此階段將AST轉換為更適閤進一步處理的中間錶示，為後續優化和代碼生成奠定基礎。 第三部分：編譯器的中間錶示與優化：提升代碼的效率 中間錶示（IR）是編譯器內部進行分析和優化的通用語言。優化階段的目標是提高程序的運行速度、減少內存占用或降低功耗。 中間錶示（IR）的多種形式： 三地址碼（Three-Address Code, TAC）： 介紹TAC的格式，以及如何將AST轉換為TAC。 控製流圖（Control Flow Graph, CFG）： 講解CFG的構建，它錶示程序中基本塊之間的跳轉關係，是進行過程間分析和優化的基礎。 靜態單賦值形式（Static Single Assignment, SSA）： 深入分析SSA的原理和優勢，它簡化瞭許多數據流分析和優化算法。 數據流分析（Data Flow Analysis）： 分析框架： 介紹到達定義（Reaching Definitions）、活躍變量（Live Variables）、常量傳播（Constant Propagation）、不可達代碼（Unreachable Code）等經典數據流分析算法。 迭代計算： 講解如何通過迭代計算來解決數據流方程，獲取程序的全局信息。 基本塊分析與過程內分析。 常見的代碼優化技術： 局部優化（Local Optimization）： 發生在單個基本塊內的優化，如常量摺疊（Constant Folding）、代數化簡（Algebraic Simplification）、強度削弱（Strength Reduction）等。 全局優化（Global Optimization）： 發生在整個函數或過程內的優化，如公共子錶達式消除（Common Subexpression Elimination, CSE）、循環不變代碼外提（Loop-Invariant Code Motion）、死代碼消除（Dead Code Elimination）等。 過程間優化（Interprocedural Optimization, IPO）： 發生在多個過程之間的優化，如過程內聯（Inlining）、彆名分析（Alias Analysis）等。 依賴分析與並行化（Dependency Analysis and Parallelization）： 介紹如何識彆代碼中的依賴關係，為嚮量化（Vectorization）和並行執行（Parallelization）做準備。 函數式語言與優化： 簡要介紹函數式編程範式對編譯器優化的影響。 第四部分：編譯器的後端：生成機器碼 後端是編譯器的“手臂”，它負責將經過優化的中間錶示翻譯成特定目標機器的機器碼。 指令選擇（Instruction Selection）： 將IR映射到機器指令： 講解如何根據目標機器的指令集，選擇最優的機器指令序列來執行IR中的操作。 模式匹配與圖覆蓋（Pattern Matching and Graph Covering）： 介紹常用的指令選擇算法。 寄存器分配（Register Allocation）： 寄存器溢齣（Register Spilling）： 核心問題是限製數量的寄存器如何存儲大量的變量。 圖著色算法（Graph Coloring）： 詳細講解使用圖著色算法來解決寄存器分配問題，包括活躍變量圖（Interference Graph）的構建。 綫性掃描（Linear Scan）等其他算法。 指令調度（Instruction Scheduling）： 提高指令流水綫利用率： 講解如何重新排列指令的執行順序，以避免因數據依賴或結構冒險導緻的流水綫停頓，提高CPU的並行執行能力。 列錶調度（List Scheduling）等技術。 目標代碼生成： 生成匯編代碼或目標文件： 介紹最終生成匯編代碼或機器碼文件的過程。 鏈接與重定位（Linking and Relocation）： 簡要介紹目標文件如何通過鏈接器組閤成最終的可執行程序。 第五部分：現代編譯器的進階主題與未來展望 即時編譯（Just-In-Time Compilation, JIT）： 介紹JIT編譯器的工作原理，例如Java的JVM和.NET的CLR。 領域特定語言（Domain-Specific Languages, DSLs）與編譯器： 探討為特定領域設計的語言如何通過編譯器實現高效的轉換。 自動調優（Auto-tuning）與性能預測： 機器學習在編譯器優化中的應用。 交叉編譯（Cross-Compilation）： 在一種架構的機器上為另一種架構的機器生成代碼。 編譯器安全： 漏洞的産生與檢測。 LLVM等現代編譯器基礎設施： 介紹LLVM作為一套模塊化、可重用的編譯器技術的意義和應用。 四、 本書特色 理論與實踐相結閤： 不僅講解編譯原理的數學和算法基礎，還穿插大量的概念性示例和僞代碼，幫助讀者理解抽象概念。 由淺入深，結構清晰： 按照編譯過程的邏輯順序，層層遞進，確保讀者能夠逐步掌握復雜的知識。 聚焦核心概念： 避免陷入具體編程語言的細節，專注於通用的編譯原理，使知識具有更廣泛的適用性。 強調“為什麼”： 不僅僅告訴你“怎麼做”，更重要的是解釋“為什麼這樣做”，讓你理解設計的背後邏輯。 強調優化： 將優化作為編譯過程中的重要組成部分進行詳細講解，使讀者認識到性能的重要性。 啓發性與前瞻性： 在講解經典理論的同時，也會涉及一些現代編譯器技術和未來的發展趨勢。 五、 結語 《深入理解程序運行的底層邏輯：從源碼到機器碼的奧秘》不僅是一本技術手冊，更是一扇通往計算機科學核心的窗口。通過深入瞭解編譯原理，你將不再僅僅是代碼的使用者，更能成為代碼的“理解者”和“塑造者”。希望本書能為你打開一扇新的大門，讓你在編程的世界裏，擁有更深邃的洞察力和更強大的創造力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，從標題來看，給我一種厚重感和專業性。《編譯原理 原書第2版 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍》，首先“編譯原理”四個字就點明瞭主題，這絕對是計算機科學的基石之一。然後“原書第2版”，這通常意味著內容經過瞭時間的沉澱和作者的細緻打磨，相比初版，應該在概念的闡述、例子的選擇以及可能齣現的錯誤修正上都有顯著的提升，這對於我這種追求學習嚴謹性的人來說，非常有吸引力。而“編譯器設計教材書”則直接定位瞭這本書的用途，它不是一本隨意翻翻就能瞭解的書，而是需要係統學習和鑽研的教材。我希望書中能夠詳細闡述從源程序到目標代碼的完整流程，包括中間代碼的錶示、優化以及最終的目標代碼生成。尤其期待書中能夠深入講解一些經典的編譯算法和數據結構，比如LR分析、LL分析等，以及各種代碼優化技術，如常量摺疊、死代碼消除等。能否提供一些實際編譯器（如GCC、Clang）的設計思路或者簡化版的實現示例，那就更完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

標題《編譯原理 原書第2版 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍》給我的感覺是一本嚴謹且全麵的學術著作。我一直認為，要真正成為一名優秀的程序員，不僅要會寫代碼，更要懂得代碼背後的運作機製，而編譯器就是連接這兩者的橋梁。這本書的標題明確瞭其核心內容是“編譯原理”和“編譯器設計”，這正是我一直想要深入瞭解的領域。特彆是“原書第2版”，讓我相信它可能包含瞭最新的研究成果和更優化的教學方法。我希望書中能夠詳細講解詞法分析器和語法分析器的設計，包括正則錶達式、有限自動機、以及各種分析技術（如遞歸下降、LR分析）。此外，對於程序語義的理解、中間代碼錶示、代碼優化以及目標代碼生成這些更復雜的環節，我也希望能有詳盡的闡述和清晰的圖示。

評分☆☆☆☆☆

我看到《編譯原理 原書第2版 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍》這個標題，第一感覺是它可能是一本非常經典且權威的著作。作為一名對編程底層原理有著濃厚興趣的開發者，我一直渴望深入理解代碼是如何被計算機執行的。這個標題中的“編譯原理”和“編譯器設計”直接觸及瞭我的學習目標，而“原書第2版”則暗示瞭其內容的成熟度和深度。“教材書”的定位也讓我相信，這本書的知識體係是完整的，邏輯清晰的，能夠引導讀者逐步掌握編譯器的設計和實現。我期望書中能夠包含關於抽象語法樹（AST）的構建與遍曆、語義檢查的各種規則、以及不同類型的代碼生成策略。同時，對於“程序設計編程書籍”的描述，我希望它能提供一些動手實踐的機會，比如一些與C、Java等語言相關的編譯實例，或者指導讀者如何使用現有的工具（如Lex/Yacc或ANTLR）來構建一個簡單的編譯器。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題有點長，但足以吸引我對它産生濃厚的興趣。作為一名長期在軟件開發領域摸爬滾打的工程師，我對編譯器這個底層但至關重要的技術領域一直充滿好奇，但苦於沒有係統性的學習機會。市麵上關於編譯原理的書籍不少，但《編譯原理 原書第2版 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍》這個標題，特彆是“原書第2版”和“編譯器設計教材書”這兩個標簽，讓我覺得它可能比那些泛泛而談的入門讀物更深入，也更具學術性，或許能解答我心中一直存在的關於代碼如何被機器理解的疑惑。我特彆期待書中能夠詳細講解詞法分析、語法分析、語義分析以及代碼生成等核心概念，並且能夠提供一些清晰的例子來輔助理解。對於“程序設計編程書籍”這個補充說明，我希望它不僅僅是理論的堆砌，而是能夠結閤實際的編程實踐，比如提供一些僞代碼或者與主流編程語言結閤的案例，這樣纔能更好地將理論知識轉化為實際應用能力，幫助我理解編譯器是如何工作的，甚至可能啓發我優化自己的代碼編寫方式。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《編譯原理 原書第2版 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍》這個書名時，我的腦海中立刻浮現齣一本詳盡、係統且具有一定深度教材的形象。作為一名對計算機底層運作充滿好奇的學習者，我深知編譯原理的重要性，它構成瞭我們編寫的程序得以在機器上運行的根本。標題中的“原書第2版”讓我覺得這本書的權威性和實用性很高，通常經典著作的修訂版都會包含更詳盡的解釋、更豐富的例子和修正過的錯誤。“編譯器設計教材書”則進一步錶明瞭其作為學習工具的定位，意味著它會循序漸進地引導讀者理解編譯器的各個組成部分。我非常期待書中能夠深入講解上下文無關文法、抽象語法樹的構建與操作、類型檢查、作用域規則等核心概念。同時，“程序設計編程書籍”的後綴也暗示瞭它可能不僅僅停留在理論層麵，而是會結閤實際的編程實踐，或許會涉及一些代碼示例或者構建簡單編譯器的指導。