编译原理(英文版.第2版) 编译器设计教材书 程序设计编程书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 阿霍等 著

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店铺： 华心图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111326748

商品编码：26794866534

出版时间：2011-01-01

1 introduction

1.1 language processors

1.2 the structure of a compiler

1.3 the evolution of programming languages

1.4 the science of building a compiler

1.5 applications of compiler technology

1.6 programming language basics

1.7 summary of chapter 1

1.8 references for chapter 1

2 a simple syntax-directed translator

2.1 introduction

2.2 syntax definition

2.3 syntax-directed translation

2.4 parsing

2.5 a translator for simple expressions

2.6 lexical analysis

2.7 symbol tables

2.8 intermediate code generation

2.9 summary of chapter 2

3 lexical analysis

3.1 the role of the lexical analyzer

3.2 input buffering

3.3 specification of tokens

3.4 recognition of tokens

3.5 the lexical-analyzer generator lex

3.6 finite automata

3.7 from regular expressions to automata

3.8 design of a lexical-analyzer generator

3.9 optimization of dfa-based pattern matchers

3.10 summary of chapter 3

3.11 references for chapter 3

4 syntax analysis

4.1 introduction

4.2 context-free grammars

4.3 writing a grammar

4.4 -down parsing

4.5 bottom-up parsing

4.6 introduction to lr parsing: simple lr

4.7 more powerful lr parsers

4.8 using ambiguous grammars

4.9 parser generators

4.10 summary of chapter 4

4.11 references for chapter 4

5 syntax-directed translation

5.1 syntax-directed definitions

5.2 evaluation orders for sdd's

5.3 applications of syntax-directed translation

5.4 syntax-directed translation schemes

5.5 hnplementing l-attributed sdd's

5.6 summary of chapter 5

5.7 references for chapter 5

6 intermediate-code generation

6.1 variants of syntax trees

6.2 three-address code

6.3 types and declarations

6.4 translation of expressions

6.5 type checking

6.6 control flow

6.7 backpatching

6.8 switch-statements

6.9 intermediate code for procedures

6.10 summary of chapter 6

6.11 references for chapter 6

7 run-time environments

7.1 storage organization

7.2 stack allocation of space

7.3 access to nonlocal data on the stack

7.4 heap management

7.5 introduction to garbage collection

7.6 introduction to trace-based collection

7.7 short-pause garbage collection

7.8 advanced ics in garbage collection

7.9 summary of chapter 7

7.10 references for chapter 7

8 code generation

8.1 issues m the design of a code generator

8.2 the target language

8.3 addresses in the target code

8.4 basic blocks and flow graphs

8.5 optimization of basic blocks

8.6 a simple code generator

8.7 peephole optimization

8.8 register allocation and assignment

8.9 instruction selection by tree rewriting

8.10 optimal code generation for expressions

8.11 dynamic programming code-generation

8.12 summary of chapter 8

8.13 references for chapter 8

9 machine-independent optimizations

9.1 the principal sources of optimization

9.2 introduction to data-flow analysis

9.3 foundations of data-flow analysis

9.4 constant propagation

9.5 partial-redundancy elimination

9.6 loops in flow graphs

9.7 region-based analysis

9.8 symbolic analysis

9.9 summary of chapter 9

9.10 references for chapter 9

10 instruction-level parallelism

10.1 processor architectures

10.2 code-scheduling constraints

10.3 basic-block scheduling

10.4 global code scheduling

10.5 software pipelining

10.6 summary of chapter 10

10.7 references for chapter 10

11 optimizing for parallelism and locality

11.1 basic concepts

11.2 matrix multiply: an in-depth example

11.3 iteration spaces

11.4 aftlne array indexes

11.5 data reuse

11.6 array data-dependence analysis

11.7 finding synchronization-free parallelism

11.8 synchronization between parallel loops

11.9 pipelining

11.10 locality optimizations

11.11 other uses of affine transforms

11.12 summarv of chapter 11

11.13 references for chapter 11

12 interprocedural analysis

12.1 basic concepts

12.2 why interprocedural analysis?

《计算机系统：软件与硬件的交互》（Computer Systems: A Programmer's Perspective, Second Edition） 一、 内容概述 《计算机系统：软件与硬件的交互》（第二版）是一本深入探讨计算机系统底层运作机制的经典教材。它不仅仅是一本关于“编译原理”的专门著作，而是从程序员的视角出发，全面揭示了软件如何在硬件上运行，以及硬件如何支持软件的执行。本书旨在帮助读者理解从汇编语言到操作系统，再到应用程序如何协同工作，构建出我们日常使用的计算机系统。 本书的主线是“抽象”。它详细阐述了计算机系统是如何通过一系列的抽象层来简化复杂性，使得程序员能够专注于更高层次的编程任务，而无需深入了解每一个底层的硬件细节。然而，理解这些抽象层背后的机制，对于编写更高效、更可靠、更安全的程序至关重要。本书正是致力于打破这些抽象的壁垒，让读者能够看到“幕后”的运作。 二、 核心主题与章节详解 本书涵盖了计算机系统的多个核心主题，并通过详细的案例和清晰的解释，将它们有机地联系起来。以下是本书的主要内容和结构： 1. 数据的表示与处理 (Representing and Manipulating Data) 整数表示: 深入讲解了计算机如何表示整数，包括二进制、十进制、十六进制的转换，以及有符号和无符号整数的编码方式（如补码）。这部分内容对于理解溢出、数据类型限制以及低级操作至关重要。 浮点数表示: 探讨了IEEE浮点标准，包括单精度和双精度浮点数的表示方法，以及浮点运算的精度问题和潜在的陷阱。这对于编写涉及科学计算和图形处理的程序具有重要意义。 逻辑运算与位操作: 讲解了布尔代数、逻辑门以及如何在程序中使用位操作来优化代码、进行数据压缩或实现特定算法。 2. 机器级代码 (Machine-Level Code) 汇编语言基础: 介绍了x86-64（一种广泛使用的处理器架构）的指令集架构（ISA），包括寄存器、指令格式、寻址模式等。读者将学习如何将C语言代码反汇编成机器代码，从而理解编译器和处理器是如何将高级语言指令转换为底层操作的。 过程的实现: 详细阐述了函数调用、栈帧管理、参数传递和返回值等过程是如何在机器级别实现的。这包括了对递归、局部变量和全局变量存储的理解。 数组与结构体的内存布局: 分析了编译器如何将C语言中的数组和结构体映射到内存中，以及如何通过指针访问它们。这对于理解内存访问效率和避免缓冲区溢出等安全问题至关重要。 3. 处理器体系结构 (Processor Architecture) 指令流水线 (Instruction Pipelining): 解释了现代处理器如何通过指令流水线技术来提高执行效率，即同时处理多条指令的不同阶段。 内存层次结构 (The Memory Hierarchy): 详细讲解了计算机系统是如何利用缓存（Cache）、主存（RAM）和磁盘（Storage）等不同速度和容量的存储设备来优化数据访问速度的。这是理解程序性能瓶颈和优化技巧的关键。 存储器管理 (Memory Management): 介绍了操作系统如何管理内存，包括虚拟内存的概念、页表、地址翻译等。这有助于理解程序如何访问内存，以及如何避免内存冲突和越界访问。 4. 链接 (Linking) 目标文件: 讲解了编译和汇编产生的目标文件（Object Files）的格式，包括符号表、重定位条目等。 静态链接: 阐述了链接器如何将多个目标文件和库文件组合成一个可执行文件，处理符号引用和重定位。 动态链接: 介绍了动态链接的概念，以及它如何允许程序在运行时共享库文件，从而减少磁盘空间占用和内存消耗。 5. 虚拟内存 (Virtual Memory) 地址空间: 解释了每个进程拥有独立的虚拟地址空间，以及操作系统如何将其映射到物理内存。 页表与地址翻译: 深入讲解了页表的作用，以及CPU的内存管理单元（MMU）如何执行地址翻译。 页面置换策略: 介绍了当物理内存不足时，操作系统如何通过页面置换算法（如LRU）来决定哪些页面应该被换出到磁盘。 内存分配: 讨论了C语言中的`malloc`和`free`等内存分配函数是如何与虚拟内存系统交互的。 6. 并发与并行 (Concurrency and Parallelism) 进程与线程: 区分了进程和线程的概念，以及它们在并发执行中的作用。 线程同步: 讲解了如何使用锁（Locks）和其他同步机制来避免多线程访问共享数据时出现的竞态条件（Race Conditions）。 多处理器系统: 探讨了在多核处理器上如何实现并行计算，以及常见的并行编程模型。 7. 性能优化 (Performance Optimization) 程序性能分析: 介绍了如何使用性能分析工具来识别程序的性能瓶颈。 优化技术: 提供了多种优化程序性能的技术，包括循环展开、函数内联、数据局部性优化以及利用指令级并行性等。 内存访问优化: 强调了改善数据局部性和空间局部性对于提高缓存命中率的重要性。 8. 网络编程 (Network Programming) 客户端-服务器模型: 讲解了网络通信的基本模型。 套接字接口 (Sockets API): 介绍了如何使用套接字接口来开发网络应用程序，包括TCP和UDP协议。 Web 服务器: 通过一个简单的Web服务器实例，展示了网络编程的应用。 三、 学习价值与适用人群 《计算机系统：软件与硬件的交互》（第二版）的价值体现在其能够为读者提供一个坚实的计算机系统基础。通过深入理解本书内容，读者将能够： 深入理解程序的执行过程: 了解代码如何从源代码编译、链接，最终在硬件上运行，以及中间的转化过程。 写出更高效的程序: 掌握内存层次结构、缓存机制等原理，从而优化代码，提升程序性能。 写出更安全的程序: 理解缓冲区溢出、越界访问等安全漏洞的根源，从而编写更健壮的代码。 理解操作系统的工作原理: 掌握虚拟内存、进程管理等操作系统核心概念的底层实现。 进行更有效的调试: 当程序出现奇怪的错误时，能够从更底层的角度进行分析和定位。 为更高级的计算机科学领域打下基础: 无论是操作系统、计算机网络、数据库系统还是分布式系统，都离不开对计算机系统底层运作的深刻理解。 本书的目标读者群体非常广泛，包括但不限于： 计算机科学与技术专业的本科生和研究生: 作为核心课程的教材或参考书，能够帮助学生建立扎实的计算机系统知识体系。 软件工程师和程序员: 无论经验水平如何，本书都能帮助他们提升对代码和系统之间交互的理解，从而编写出更高质量的软件。 系统管理员和运维工程师: 深入了解系统底层运作，有助于更好地管理和优化服务器环境。 对计算机系统底层原理感兴趣的任何人士: 即使不是专业人士，只要对计算机是如何工作的感到好奇，本书都能提供极具启发性的内容。 四、 内容特点 本书之所以备受推崇，得益于其独特的教学方法和内容组织： 从程序员的视角出发: 强调软件如何影响硬件，以及硬件如何支持软件，而非纯粹的硬件原理讲解。 清晰的抽象层次: 逐步剥离抽象层，让读者看到不同层次之间的联系。 丰富的示例和练习: 每个章节都配有大量的代码示例、实验练习和思考题，帮助读者巩固所学知识。 真实的体系结构: 以x86-64架构为例，贴近实际应用。 注重性能和安全: 贯穿全书的性能优化和安全意识的培养。 易于理解的语言: 尽管内容深刻，但作者力求用清晰易懂的语言进行阐述。 总而言之，《计算机系统：软件与硬件的交互》（第二版）是一本不可多得的计算机系统导论性著作。它以其系统性、深度和实践性，帮助读者构建起对计算机系统全貌的深刻认识，是每一位致力于深入理解计算机的开发者和学习者的必读之作。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对编程语言底层原理非常感兴趣的业余爱好者，一直想找一本既有深度又不至于完全晦涩难懂的书籍来学习编译。这本《编译原理（英文版.第2版）》可以说是一次非常成功的探索。虽然我不是科班出身，阅读过程中也会遇到一些挑战，但书中清晰的讲解方式和丰富的例子，让我能够循序渐进地掌握其中的知识。我尤其喜欢它在介绍不同理论概念时，总会结合实际的编程场景来阐述。比如，在讲解语法分析时，作者并没有停留在抽象的文法定义上，而是花了大量篇幅介绍如何将实际的编程语言（例如，简单算术表达式、赋值语句等）映射到这些文法规则上，并通过图示来展示词法分析器如何将输入的源代码分解成一个个“标记”，然后语法分析器如何利用这些标记构建出语法树。这种“从概念到实践”的讲解方式，对于我这样的非专业读者来说，非常有帮助。它让我不再觉得编译原理是高高在上的理论，而是能够切实应用到程序设计中的强大工具。这本书为我提供了一个非常好的起点，让我能够开始思考如何去设计自己的小型解释器，或者理解现有的编程语言是如何工作的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有几年从业经验的软件工程师，我一直在寻找一本能够帮助我系统性梳理和深化对编译器理解的书籍。市面上关于编程语言和开发框架的资料层出不穷，但真正能触及“编译”这个核心层面的，却相对较少。这本《编译原理（英文版.第2版）》恰好填补了这一空白。它的内容深度和广度都超出了我的预期，远不止是一本简单的“程序设计编程书籍”。书中对编译器各个阶段的剖析，尤其是对代码优化部分，简直是“点睛之笔”。现代编译器为何能将我们编写的简洁代码优化得如此高效，这本书给出了详尽的解释。例如，对于循环不变代码外提、死代码消除、常量折叠等优化技术，作者不仅给出了其背后的原理，还通过具体的例子展示了这些优化是如何实际应用的。这对于我理解和编写高性能的程序非常有启发。我常常在思考，为什么有些算法在理论上复杂度不高，但在实际运行中却不如预期，很多时候就与编译器的优化能力息息相关。这本书让我认识到，要想真正写出“好”的代码，不仅要有精巧的算法设计，还要理解代码是如何被“翻译”和“执行”的。虽然这本书的篇幅不小，阅读也需要一定的耐心和基础，但一旦你深入进去，你就会发现它为你打开了一个全新的视角，让你对软件的运行机制有了更深层次的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在人工智能和机器学习领域工作的研究者，我对能够生成高效、优化代码的编译器技术一直很关注。这本《编译原理（英文版.第2版）》虽然标题上写着“编译器设计教材书”，但其内容对于我们理解现代深度学习框架的底层实现，以及优化神经网络模型的计算图，都具有重要的参考价值。书中关于代码优化部分，特别是针对并行计算和向量化指令的讨论，为我们理解如何让算法在特定的硬件上（如GPU）高效运行提供了理论基础。我曾遇到过一些模型推理速度瓶颈，很多时候并不是算法本身的问题，而是现有框架生成的代码未能充分利用硬件特性。阅读这本书，让我更加清晰地认识到，编译器不仅仅是简单的代码翻译器，它更是一个能够“思考”如何让程序跑得更快的智能体。书中对中间表示（IR）的设计和转换的讲解，也让我对如何构建更灵活、更易于优化的计算图有了新的思路。虽然我可能不会从头开始设计一个完整的编译器，但书中提供的原理和技术，足以让我更有针对性地去理解和改进我所使用的AI框架的性能。

评分☆☆☆☆☆

我是一名教授编译原理课程的教师，在过去的教学中，我尝试过多种教材，但《编译原理（英文版.第2版）》是我认为最能系统地、深入地传达编译原理精髓的著作之一。这本书的优点在于其结构的完整性和内容的深度。它不仅仅是一个简单的知识罗列，而是以一种清晰的逻辑链条，将编译的各个阶段有机地连接起来。从词法分析的模式匹配，到语法分析的结构化，再到语义分析的意义赋予，直至后续的代码生成和优化，每一个环节的过渡都非常自然。书中对各种算法的讲解，如递归下降分析、LR分析、LL分析，以及各种数据流分析和控制流分析技术，都做了非常详尽的阐述，并且不回避复杂性。这对于培养学生严谨的学术思维至关重要。我尤其欣赏它在讨论代码优化时，不仅仅是列举一些常见的优化方法，还深入到这些优化方法背后的计算理论和复杂度分析。这使得学生不仅能够“做什么”，更能“为什么这么做”。虽然这本书的英文原版对一些初学者来说可能存在一定的阅读门槛，但其内容的扎实程度和理论高度，足以使其成为任何希望深入理解计算机科学核心技术的学习者或从业者的必备参考。

评分☆☆☆☆☆

这本《编译原理（英文版.第2版）》是一本极其厚重的著作，拿到手里的那一刻，就被它严谨的排版和大量的篇幅所震撼。作为一名正在攻读计算机科学专业的学生，我深知编译原理在整个计算机科学体系中的重要性，它是连接高级语言和机器语言的桥梁，理解它，就如同掌握了计算机语言的“内功心法”。虽然这本书的标题包含了“程序设计编程书籍”的字样，但我认为它更多地是为那些希望深入理解程序如何被执行的开发者提供坚实的基础。翻开书页，首先映入眼帘的是清晰的章节划分，从词法分析、语法分析到语义分析，再到中间代码生成、代码优化和目标代码生成，每一个环节都层层递进，逻辑严密。作者在讲解每个概念时，都会辅以大量的图示和伪代码，这对于初学者来说无疑是一份极大的帮助。尤其是在语法分析部分，各种解析树、LR分析等抽象的概念，如果仅仅依靠文字描述，很容易让人云里雾里，但通过书中详细的图示和步骤拆解，即使是复杂如LR(1)分析，也变得相对容易理解。我个人非常喜欢它在讨论各种算法时的严谨性，不仅仅是给出算法的框架，更会深入到每一步的细节，并且会讨论不同算法的优劣，这对于我们选择和实现编译器技术非常有指导意义。虽然有时候会觉得它过于理论化，但正是这种深度，才让它成为一本不可多得的经典教材。