自己動手寫編譯器、鏈接器 [DIY Compiler And Linker] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王博俊，張宇 著

圖書標籤:

• 編譯器
• 鏈接器
• DIY
• 編程
• 計算機科學
• 軟件工程
• 底層原理
• 代碼生成
• 目標文件
• 匯編語言

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302381365

版次：1

商品編碼：11826924

品牌：清華大學

包裝：平裝

外文名稱：DIY Compiler And Linker

開本：16開

齣版時間：2015-02-01

用紙：膠版紙

頁數：342

字數：557000

編輯推薦

　　業界專傢學者傾力推薦，龍書作者Monica老師，清華大學王生原老師，CSDN暨《程序員》雜誌總編劉江老師對本書給予高度評價，認為該書內容簡明，容易上手，又不失全麵和係統，填補瞭編譯實踐領域的空白。

　　編寫編譯器用到的知識之廣是編寫一般程序所無法比擬的，通過本書你將學到編譯原理，數據結構與算法，C語言、Intelx86匯編語言、機器語言，目標文件格式，可執行文件格式等知識內容，是計算機專業基礎課程內容的綜閤運用。

　　被廣大讀者看作編譯原理課程zui佳配套用書，該書大大降低瞭學寫編譯器的門檻，破解瞭編譯原理學習缺乏閤適實踐用例的難題。

內容簡介

　　王博俊、張宇編*的《自己動手寫編譯器鏈接器》講述瞭一個真實編譯器的開發過程，源語言是以C語言為藍本，進行適當簡化定義的一門新語言，稱之為SC語言（簡化的C語言），目標語言是大傢熟悉的Intelx86機器語言。在本書中，讀者將看到從SC語言定義，到SCC編譯器開發的完整過程。本書介紹的SCC編譯器，沒有藉助Lex與Yacc這些編譯器自動生成工具，純手工編寫而成，*便於學習和理解。為瞭生成可以直接運行EXE文件，本書還實現瞭一個鏈接器。讀完本書讀者將知道一門全新的語言如何定義，一個真實的編譯器、鏈接器如何編寫。

　　本書適閤各類程序員、程序開發愛好者閱讀，也可作為高等院校編譯原理課程的實踐教材。

內頁插圖

目錄

第1章引言

1.1HelloWorld編譯過程分析

1.1.1HelloWorld程序源文件

1.1.2詞法分析

1.1.3語法分析

1.1.4語義分析

1.1.5鏈接器

1.2SCC編譯器簡介

1.2.1SCC編譯器架構

1.2.2SCC編譯器開發環境

1.2.3SCC編譯器運行環境

第2章文法知識

2.1語言概述

2.2形式語言

2.2.1字母錶和符號串

2.2.2文法與語言的形式定義

2.2.3文法與語言的類型

2.2.4程序設計語言描述工具

2.3詞法分析方法

2.3.1詞法定義例舉

2.3.2狀態轉換圖

2.3.3詞法分析程序流程圖

2.4語法分析方法

2.4.1LL分析器

2.4.2LL（k）文法

2.4.3LL（1）文法

2.4.4遞歸子程序法

2.4.5文法的等價變換

...

第5章SC語言語法分析

第6章符號錶

第7章生成COFF目標文件

第8章x86機器語言

第9章SCC語義分析

第10章鏈接器

第11章SC語言程序開發

參考文獻

附錄ASC語言文法定義中英文對照錶

前言/序言

　　因為工作的關係，我經常和各企業的技術負責人交流。話題談著談著常常會轉到他們目前共同的難題——技術人員招聘。這時不少人都會感慨，中國能做係統軟件開發的技術人員太少，這方麵的人太難找瞭。隨著中國企業的發展，做係統和平颱的需求不斷增加，這種供需矛盾將越來越明顯。

　　究其原因，很容易想到的是我們的高校教育、課程設置。美國頂尖大學計算機係基礎課程教學裏都非常重視項目實踐，操作係統課往往要真的開發一個像模像樣的操作係統原型，編譯器課也真的要自己設計並實現一門有創新性的小語言……

　　在計算機科學的各門課程中，編譯器的設計實踐有著特殊的重要性。“龍書”的主要作者、哥倫比亞大學教授AlfredV.Aho曾經列舉過編譯器實踐有諸多好處：

　　�r能讓學生領悟到理論與實踐的完美結閤。比如編譯原理所涵蓋的正則錶達式和自動機，在各種場閤的應用是極其廣泛的，對正則的掌握程度，從某種意義上講甚至可以作為技術人員水平的一種尺度。

　　�r深入探索計算思維的多樣性。與人類語言一樣，不同類型的編程語言其實代錶瞭不同的思維方式。隻用過命令式語言的人可能沒有想到，開啓瞭大數據領域的Map與Reduce，其實在函數式語言是一種非常常見的東西。

　　的確，深入瞭解編譯器和編譯原理，對於技術人員更好地理解和掌握自己最常用的語言和係統，從而提升自己的內力是有極大好處的。另一方麵，隨著DSL（領域特定語言）的流行，需要技術人員開發自己語言的機會也越來越多。

　　然而，編譯原理是計算機科學裏公認比較難的一門課。雖然目前國外比較重要的編譯理論教材（比如龍書的《編譯原理》、虎書《現代編譯原理》的C語言和Java版本、鯨書《高級編譯器設計與實現》）基本上都有瞭中文版和英文影印版，但這些書往往更偏重理論，而且門檻較高，不太適閤指導一綫技術人員實踐和自學。我認識的一位美籍華人技術專傢RonaldMak在Wiley齣版過一本基於Java的“WritingCompilersandInterpreters”，比較貼近實踐，但部頭較大，而且沒有看到中文版。

　　偶然的機會，我得知王博俊在工作之餘，寫瞭一本以簡化的C語言為例子講述編譯器和鏈接器實踐的書。瀏覽瞭初稿之後，感覺全書內容簡明，容易上手，又不失全麵和係統，正好彌補瞭這方麵的空白。特嚮大傢推薦。

　　CSDN暨《程序員》雜誌總編劉江

　　2015年1月

　　...

　　有誌者，事竟成，破釜沉舟，百二秦關終屬楚；

　　苦心人，天不負，臥薪嘗膽，三韆越甲可吞吳。

　　王博俊

　　2015年1月

《自己動手寫編譯器、鏈接器》是一本旨在為讀者揭示計算機底層運作奧秘的實踐指南。本書並非淺嘗輒止的理論介紹，而是以一種親力親為、深入淺齣的方式，引導讀者一步步構建屬於自己的編譯器和鏈接器。通過實際動手編寫代碼，讀者將有機會真正理解高級編程語言是如何被轉化為機器能夠執行的指令，以及程序在內存中如何被組織和加載。 本書的核心在於“動手”二字。我們不滿足於僅僅講述編譯器和鏈接器的概念，而是將重點放在如何將這些概念轉化為可工作的程序。從最基礎的詞法分析開始，讀者將學習如何將源代碼分解成有意義的“詞素”，進而理解語法分析的過程，如何根據編程語言的語法規則構建抽象語法樹，以及如何將這棵樹轉化為中間代碼。中間代碼是連接高級語言和機器碼的橋梁，理解其生成機製是編譯器設計中的關鍵一步。 隨著中間代碼的産生，本書將進一步深入優化階段。編譯器在生成最終的機器碼之前，通常會進行一係列的優化，以提高程序的執行效率。讀者將學習到諸如常量摺疊、死代碼消除、循環優化等常見優化技術，並瞭解如何在自己的編譯器中實現它們。優化不僅是提升性能的關鍵，也是理解程序執行效率差異的重要途徑。 生成目標代碼是編譯器工作的最後一個主要環節。本書將引導讀者理解不同目標架構（例如x86、ARM）的指令集，並學習如何將中間代碼翻譯成這些指令。這將涉及到寄存器分配、指令選擇等一係列復雜的任務。通過親手實現這些過程，讀者將深刻體會到編譯器設計者所麵臨的挑戰與智慧。 除瞭編譯器，本書還將重點關注鏈接器的工作原理。鏈接器是將多個編譯後的目標文件組閤成一個可執行文件的關鍵工具。讀者將學習到靜態鏈接和動態鏈接的概念，理解符號解析、地址重定位等過程。瞭解鏈接器的工作機製，有助於我們理解程序是如何被組織成模塊化組件，以及不同模塊之間如何協同工作。 本書的特點之一在於其循序漸進的教學方法。我們不會一下子拋齣過於復雜的概念，而是從最簡單的場景入手，逐步增加難度，引導讀者在實踐中掌握每一個知識點。例如，在介紹詞法分析時，可能會從識彆簡單的算術錶達式開始，然後逐漸擴展到更復雜的語言結構。在介紹語法分析時，可能會先從最基礎的文法入手，然後過渡到更復雜的上下文無關文法。 本書將采用一種通用的編程語言（例如C或Python）來演示編譯器的實現過程，同時也會討論如何將這些原理應用於其他編程語言。選擇一種易於理解且功能強大的語言，能夠幫助讀者更專注於編譯器的核心邏輯，而非語言本身的復雜性。 本書的內容結構大緻可以分為以下幾個主要部分： 第一部分：編譯器基礎 引言與概述： 介紹編譯器、鏈接器在計算機係統中的作用，以及本書的學習目標和方法。 詞法分析（Scanner/Lexer）： 什麼是詞法分析？其目的和作用。 正則錶達式和有限自動機（DFA/NFA）在詞法分析中的應用。 如何設計和實現一個簡單的詞法分析器。 處理關鍵字、標識符、運算符、字麵量等。 錯誤處理：如何報告詞法錯誤。 語法分析（Parser）： 什麼是語法分析？其目的和作用。 上下文無關文法（CFG）及其錶示方法（BNF）。 遞歸下降解析：一種直觀的解析方法。 LL(1)解析：自頂嚮下解析的一種技術。 LR解析（SLR, LALR, LR(1)）：自底嚮上解析的技術，介紹其基本原理和錶格生成。 抽象語法樹（AST）：如何構建和錶示程序的語法結構。 錯誤處理：如何報告語法錯誤。 語義分析（Semantic Analyzer）： 什麼是語義分析？其目的和作用。 類型檢查：確保操作符與操作數的類型兼容。 作用域檢查：變量的聲明和使用是否在有效範圍內。 符號錶：管理程序中的標識符及其屬性。 變量聲明、函數聲明、作用域規則。 靜態類型與動態類型。 第二部分：代碼生成與優化 中間代碼生成： 為什麼需要中間代碼？其優勢。 三地址碼（Three-Address Code）：一種常用的中間錶示形式。 指令序列生成：如何從AST生成三地址碼。 四元式、三元式、逆波蘭錶示法。 代碼優化（Code Optimization）： 優化的目標：提高執行速度、減小代碼尺寸、降低功耗。 基於基本塊的優化： 常量摺疊（Constant Folding）。 公共子錶達式消除（Common Subexpression Elimination）。 死代碼消除（Dead Code Elimination）。 基於控製流圖的優化： 循環不變代碼外提（Loop-Invariant Code Motion）。 強度削弱（Strength Reduction）。 寄存器分配：有限的寄存器資源如何有效利用。 全局優化技術簡介。 目標代碼生成（Target Code Generation）： 目標機架構簡介（以x86為例，或通用RISC原理）。 指令選擇：將中間代碼映射到目標機器指令。 指令調度：重新排序指令以提高流水綫效率。 匯編代碼生成：將機器碼錶示為匯編語言。 第三部分：鏈接器的工作原理 目標文件格式： ELF、COFF等標準目標文件格式的結構。 段（Text, Data, BSS）、符號錶、重定位信息。 鏈接器的類型： 靜態鏈接器： 符號解析：如何找到函數和變量的定義。 地址重定位：調整代碼和數據中的地址引用。 庫的鏈接：靜態庫和動態庫。 動態鏈接器： 動態鏈接的基本概念。 共享庫的加載和使用。 延遲綁定（Lazy Binding）。 鏈接過程的實踐： 如何使用現有的鏈接器工具（如ld）。 理解鏈接錯誤（如未定義的符號）。 第四部分：實踐與擴展 構建一個簡單的編譯器： 選擇一種簡單的語言（例如，一個隻包含算術運算和簡單變量賦值的語言）作為目標。 逐步實現詞法分析、語法分析、中間代碼生成、簡單的目標代碼生成。 構建一個簡單的鏈接器： 實現將幾個簡單的匯編文件鏈接成可執行文件的功能。 理解重定位錶的作用。 工具與資源： 介紹一些輔助工具，如Lex/Yacc (Flex/Bison)，ANTLR等。 推薦閱讀的經典書籍和在綫資源。 未來的學習方嚮： 更復雜的語言特性（麵嚮對象、函數式編程）。 更高級的代碼優化技術。 JIT編譯器、虛擬機。 編譯器安全性與漏洞。 貫穿全書的實踐理念： 本書的每一個章節都會伴隨有實際的代碼示例和練習，鼓勵讀者動手修改、擴展和測試。我們將力求代碼清晰、注釋詳細，方便讀者理解。此外，本書還會探討一些實際開發中的常見問題和解決方案，例如如何處理宏、如何進行錯誤報告、如何調試編譯器本身等。 《自己動手寫編譯器、鏈接器》並非一本隻需要閱讀的書，而是一本需要“實踐”的書。通過跟隨本書的步驟，讀者不僅能夠獲得寶貴的理論知識，更能獲得寶貴的實踐經驗，深刻理解計算機程序從源文件到最終執行的完整生命周期。無論您是想深入理解計算機科學的底層原理，還是希望在編譯器或底層開發領域有所建樹，本書都將是您不可多得的夥伴。它將為您打開一扇通往計算機係統核心的大門，讓您不再是站在門外旁觀，而是能夠親自去探索和構建。

評分☆☆☆☆☆

我一直對編程語言的底層實現原理感到著迷，特彆是編譯器和鏈接器這兩個我很少接觸但又至關重要的組件。市麵上關於編程語言的書籍很多，但大多數都集中在語言本身的使用和特性上，而真正深入講解編譯器和鏈接器如何工作的卻相對較少。當我看到《自己動手寫編譯器、鏈接器》這個書名時，我感到眼前一亮。我特彆希望這本書能夠帶領我理解一個高級語言（例如C語言或者Python的一個簡化子集）是如何被解析、轉換，最終生成可執行文件的。這包括詞法分析、語法分析、抽象語法樹的構建、中間代碼的生成、以及最終的機器碼生成。我渴望瞭解編譯器內部的優化技術，以及它們是如何影響最終生成代碼的性能。同時，我也對鏈接器的作用非常好奇，比如它如何解決符號引用、如何將多個目標文件閤並成一個可執行文件，以及靜態鏈接和動態鏈接的區彆和實現。我期待這本書能夠提供清晰的理論講解，並且輔以大量的代碼示例，讓我能夠親手實踐，一步一步地構建屬於自己的編譯器和鏈接器。我希望通過這本書，能夠對計算機係統底層運作有一個更深刻、更直觀的理解。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來都對計算機底層運作原理有著濃厚的興趣，尤其是當今大部分人已經習慣於使用高級語言和現成的工具，很少有人會去深入瞭解這些工具是如何誕生的。這本書的題目《自己動手寫編譯器、鏈接器》瞬間就抓住瞭我的眼球。我想要的是那種能夠讓我真正理解"是什麼"、"為什麼"、"怎麼做"的書。我期待這本書能夠深入講解編譯器的工作流程，比如從詞法分析到語法分析，再到語義分析、中間代碼生成、代碼優化以及最終的目標代碼生成。我希望能夠清晰地看到源代碼是如何一步一步被解析、轉換，最終變成機器能夠執行的指令的。同時，我也對鏈接器的工作原理非常感興趣，比如符號錶、重定位、內存布局等等。我希望這本書能夠提供一些關於這兩個核心組件的全麵、係統性的講解，並且能夠輔以大量的代碼示例，讓我能夠跟隨作者一起，從零開始構建一個簡單的編譯器和鏈接器。我非常看重這本書的實踐性，如果能夠讓我親手實現一些關鍵模塊，並理解它們在整個流程中的作用，那將是對我最有價值的學習方式。

評分☆☆☆☆☆

我購買《自己動手寫編譯器、鏈接器》的初衷，其實是因為在工作項目中遇到瞭一個棘手的性能瓶頸，而我懷疑這個瓶頸可能與編譯器生成的代碼效率有關。我希望通過深入瞭解編譯器是如何將高級語言轉化為機器碼的，能夠找到優化的方嚮，甚至自己動手去探索一些更高效的編譯策略。這本書如果能提供一些關於編譯器優化技術的介紹，比如內聯、循環展開、常量摺疊等等，並且解釋它們是如何影響最終代碼性能的，那將對我非常有幫助。我尤其關心的是，它能否講解一些關於鏈接器的工作原理，比如不同目標文件是如何被閤並的，符號解析是如何進行的，以及靜態鏈接和動態鏈接的優缺點。我希望書中能夠提供一些實際的案例，展示如何在特定場景下，通過調整編譯器選項或者理解鏈接過程來提升程序性能。我並不期望這本書能讓我成為一個編譯器設計專傢，但至少希望它能讓我對這些底層機製有一個更深刻的認識，能夠在我遇到類似問題時，有一個更清晰的思路去分析和解決。如果它還能涉及到一些現代編譯器的一些新特性或者發展趨勢，那更是錦上添花瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書在我購物車裏躺瞭很久，我一直猶豫著要不要下手。坦白說，我不是一個計算機科學科班齣身的人，我對編譯原理和鏈接過程的理解，很大程度上還停留在一些模糊的概念層麵，比如詞法分析、語法分析、代碼生成這些名詞，雖然聽過，但具體是怎麼一迴事，就一知半解瞭。我特彆擔心這本書的難度會超齣我的接受範圍，畢竟"寫編譯器、寫鏈接器"聽起來就是一件非常高深莫測的事情。我希望這本書能夠用一種非常平實、非常適閤初學者的語言來講解，盡量避免過於晦澀的學術術語，或者即便有，也能用生動形象的比喻來解釋清楚。我想要的是那種手把手的指導，讓我能夠跟著書中的例子，一步一步地去實現，而不是看完一堆理論就束手無策。如果它能從最基礎的LLVM或者GCC的某個簡單子集入手，循序漸進地帶領我構建一個能夠處理簡單語言的編譯器，那簡直就是我的福音瞭。我非常期待它能提供一些完整的代碼示例，讓我可以直接編譯和運行，並且詳細地解釋每一行代碼的作用，以及它們是如何協同工作的。對我來說，這本書最大的價值就在於能否讓我真正"動手"起來，而不是停留在"紙上談兵"。

評分☆☆☆☆☆

《自己動手寫編譯器、鏈接器》這本書，我早就心心念念瞭，聽說它能讓我把那些黑箱子一樣的編譯和鏈接過程一層層剝開，就像學徒拜師一樣，跟著書裏的步驟一步步敲代碼，感受從源代碼到可執行文件的神奇蛻變。我特彆期待它能帶領我深入理解C語言這種底層語言是如何被翻譯成機器能懂的指令的，還有那些聽起來就很神秘的匯編語言，是不是會在書中以一種清晰易懂的方式呈現？我一直對計算機底層原理充滿好奇，尤其是那些讓程序能夠運行起來的幕後英雄——編譯器和鏈接器。很多時候，我們隻是簡單地調用一下`gcc`或者`clang`，然後看到編譯成功，卻不知道背後發生瞭多麼精密的計算和轉換。這本書的題目本身就充滿瞭吸引力，"自己動手寫"這幾個字，就足以激發我想要挑戰一下的衝動。我想象著，通過這本書，我能夠真正掌握這些核心技術，而不是僅僅停留在錶麵。如果它能提供一些實際的、可運行的例子，並且解釋清楚每一步背後的邏輯，那我簡直就太幸運瞭。我甚至有點期待，讀完之後，我能對現有的編譯工具産生更深的理解，甚至能夠針對某些特定場景進行優化或者修改。總之，這本書對於任何一個想深入理解計算機係統運作機製的程序員來說，都絕對是不可錯過的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

不錯，適閤掃盲和入門

評分☆☆☆☆☆

還好好好好好好好好好好好好好好好好好好

評分☆☆☆☆☆

書剛到，還沒有仔細看，期望能有驚喜！

評分☆☆☆☆☆

書的質量不錯，也很實用，內容也很清晰，不錯。

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

不錯，適閤掃盲和入門

評分☆☆☆☆☆

還好

評分☆☆☆☆☆

還可以，有點褶皺

評分☆☆☆☆☆

特價活動買的，還是相當給力的，先屯著。