現代編譯原理 C語言描述 修訂版 龍書齊名的虎書 自己動手構造編譯器 麻省理工教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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安德魯·W安佩爾 著，趙剋佳，黃春，瀋誌宇 譯

圖書標籤:

• 編譯原理
• 編譯器構造
• C語言
• 龍書
• 虎書
• 麻省理工
• 教材
• 計算機科學
• 程序設計
• 自學教程

店鋪： 雲聚算圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115476883

商品編碼：26995191634

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2018-04-01

字數：665

內容介紹
本書全麵講述瞭現代編譯器的各個組成部分，包括詞法分析、語法分析、抽象語法、語義檢查、中間代碼錶示、指令選擇、數據流分析、寄存器分配以及運行時係統等。全書分成兩部分，* 一部分是編譯的基礎知識，適用於* 一門編譯原理課程（一個學期）；* 二部分是高 級主題，包括麵嚮對象語言和函數語言、垃圾收集、循環優化、存儲結構優化等，適閤於後續課程或研究生教學。書中專門為學生提供瞭一個用C語言編寫的實習項目，包括前端和後端設計，學生可以在一學期內創建功能完整的編譯器。

作者介紹
Andrew W. Appel 美國普林斯頓大學計算機科學係教授，1998~1999年在貝爾實驗室做研究工作。主要研究方嚮是計算機安全、編譯器設計、程序設計語言等。 Maia Ginsburg 美國普林斯頓大學計算機科學係講師。

關聯推薦
經典編譯原理教材，與“龍書”齊名的“虎書”
目錄
* 一部分　編譯基本原理
* 1章　緒論　　1
1.1　模塊與接口　　1
1.2　工具和軟件　　3
1.3　樹語言的數據結構　　3
程序設計：直綫式程序解釋器　　7
推薦閱讀　　8
習題　　9
* 2章　詞法分析　　10
2.1　詞法單詞　　10
2.2　正則錶達式　　11
2.3　有限自動機　　13
2.4　非確定有限自動機　　15
2.5　Lex：詞法分析器的生成器　　20
程序設計：詞法分析　　22
推薦閱讀　　23
習題　　23
第3章　語法分析　　27
3.1　上下文無關文法　　28
3.2　預測分析　　32
3.3　LR分析　　39
3.4　使用分析器的生成器　　48
3.5　錯誤恢復　　54
程序設計：語法分析　　57
推薦閱讀　　58
習題　　58
第4章　抽象語法　　62
4.1　語義動作　　62
4.2　抽象語法分析樹　　65
程序設計：抽象語法　　71
推薦閱讀　　71
習題　　72
第5章　語義分析　　73
5.1　符號錶　　73
5.2　Tiger編譯器的綁定　　79
5.3　錶達式的類型檢查　　82
5.4　聲明的類型檢查　　84
程序設計：類型檢查　　86
習題　　87
第6章　活動記錄　　89
6.1　棧幀　　90
6.2　Tiger編譯器的棧幀　　96
程序設計：棧幀　　102
推薦閱讀　　103
習題　　103
第7章　翻譯成中間代碼　　106
7.1　中間錶示樹　　106
7.2　翻譯為樹中間語言　　108
7.3　聲明　　120
程序設計：翻譯成樹　　122
習題　　123
第8章　基本塊和軌跡　　125
8.1　規範樹　　126
8.2　處理條件分支　　131
推薦閱讀　　134
習題　　134
第9章　指令選擇　　136
9.1　指令選擇算法　　138
9.2 　CISC機器　　144
9.3　Tiger編譯器的指令選擇　　146
程序設計：指令選擇　　152
推薦閱讀　　153
習題　　154
* 10章　活躍分析　　155
10.1　數據流方程的解　　156
10.2　Tiger編譯器的活躍分析　　162
程序設計：構造流圖　　164
程序設計：活躍分析模塊　　165
習題　　165
* 11章　寄存器分配　　166
11.1　通過簡化進行著色　　166
11.2　閤並　　168
11.3　預著色的結點　　171
11.4　圖著色的實現　　175
11.5　針對樹的寄存器分配　　181
程序設計：圖著色　　184
推薦閱讀　　185
習題　　185
* 12章　整閤為一體　　188
程序設計：過程入口/齣口　　189
程序設計：創建一個可運行的編譯器　　191
* 二部分　高 級主題
* 13章　垃圾收集　　193
13.1　標記-清掃式收集　　194
13.2　引用計數　　197
13.3　復製式收集　　198
13.4　分代收集　　201
13.5　增量式收集　　203
13.6　Baker算法　　205
13.7　編譯器接口　　205
程序設計：描述字　　208
程序設計：垃圾收集　　208
推薦閱讀　　208
習題　　210
* 14章　麵嚮對象的語言　　211
14.1　類　　211
14.2　數據域的單繼承性　　213
14.3　多繼承　　214
14.4　測試類成員關係　　216
14.5　私有域和私有方法　　218
14.6　無類語言　　219
14.7　麵嚮對象程序的優化　　219
程序設計：OBJECT-Tiger　　220
推薦閱讀　　220
習題　　221
* 15章　函數式程序設計語言　　222
15.1　一個簡單的函數式語言　　222
15.2　閉包　　224
15.3　不變的變量　　225
15.4　內聯擴展　　229
15.5　閉包變換　　233
15.6　高效的尾遞歸　　235
15.7　懶惰計算　　236
推薦閱讀　　243
程序設計：編譯函數式語言　　244
習題　　244
* 16章　多態類型　　246
16.1　參數多態性　　246
16.2　類型推論　　253
16.3　多態變量的錶示　　259
16.4　靜態重載的解決方法　　265
推薦閱讀　　266
習題　　266
* 17章　數據流分析　　269
17.1　流分析使用的中間錶示　　270
17.2　各種數據流分析　　271
17.3　使用數據流分析結果的幾種轉換　　274
17.4　加快數據流分析　　276
17.5　彆名分析　　281
推薦閱讀　　285
習題　　285
* 18章　循環優化　　287
18.1　必經結點　　289
18.2　循環不變量計算　　292
18.3　歸納變量　　293
18.4　數組邊界檢查　　297
18.5　循環展開　　300
推薦閱讀　　301
習題　　301
* 19章　靜態單賦值形式　　303
19.1　轉化為SSA形式　　305
19.2　必經結點樹的高效計算　　310
19.3　使用SSA的優化算法　　315
19.4　數組、指針和存儲器　　320
19.5　控製依賴圖　　321
19.6　從SSA形式轉變迴來　　323
19.7　函數式中間形式　　324
推薦閱讀　　327
習題　　328
* 20章　流水和調度　　331
20.1　沒有資源約束時的循環調度　　332
20.2　有資源約束的循環流水　　336
20.3　分支預測　　341
推薦閱讀　　343
習題　　343
* 21章　存儲層次　　346
21.1　cache的組織結構　　346
21.2　cache塊對齊　　349
21.3　預取　　350
21.4　循環交換　　354
21.5　分塊　　355
21.6　垃圾收集和存儲層次　　357
推薦閱讀　　358
習題　　358
附錄　Tiger語言參考手冊　　360
參考文獻　　368
索引　　376

《深入探索：程序世界的底層邏輯與構建之道》 你是否曾對計算機程序如何從人類可讀的文本轉化為機器能夠理解和執行的指令感到好奇？你是否渴望揭開軟件開發背後那層神秘的麵紗，理解編譯器、解釋器等核心工具的工作原理？《深入探索：程序世界的底層邏輯與構建之道》將帶你踏上一段激動人心的旅程，從根本上理解軟件的生成過程，並親手構建屬於你自己的編譯器。 這本書並非泛泛而談的理論堆砌，而是以嚴謹的學術態度，結閤實用的編程實踐，為讀者提供瞭一套完整而深入的學習體係。我們摒棄瞭許多教材中冗長晦澀的數學推導，轉而采用更加直觀、易於理解的方式，讓你在掌握核心概念的同時，也能感受到構建復雜係統的樂趣。 本書的獨特之處與核心價值： 1. 從“零”開始的編譯器構建實踐： 這是本書最顯著的特色。我們不滿足於講解理論，而是全程引導讀者動手實踐。從最基礎的詞法分析器、語法分析器，到中間代碼生成、代碼優化，直至最終的目標代碼生成，每一個環節都伴隨著清晰的代碼示例和詳細的實現步驟。你將不再是旁觀者，而是編譯器構建過程的積極參與者。通過這個過程，你將深刻理解編譯器的內部運作機製，而不僅僅是知道“有哪些階段”。 2. C語言作為實現載體，兼顧理論與工程： C語言以其高效、靈活以及對底層硬件的直接控製能力，成為實現編譯器的經典選擇。《深入探索》選擇C語言作為主要的實現語言，不僅是因為它在學術界和工業界的重要地位，更因為使用C語言可以讓你更清晰地感知到數據結構、算法以及內存管理如何在編譯器中發揮作用。這使得本書的學習內容兼具瞭理論深度和工程實踐價值。你將學習到如何用C語言優雅地處理字符串、鏈錶、樹等數據結構，以及如何設計高效的算法來完成詞法分析、語法分析、符號錶管理等任務。 3. 聚焦程序語言的本質： 編譯器是連接人類思想與機器執行的橋梁。通過構建編譯器，我們能夠深入理解程序語言的設計哲學、語法結構、語義含義以及它們如何被解析和翻譯。本書將引導你思考： 詞法分析： 如何將一串字符流分解成有意義的“標記”（tokens），例如關鍵字、標識符、運算符、常量等？我們將學習有限自動機（DFA、NFA）的原理，並用C語言實現詞法分析器。 語法分析： 如何根據程序語言的語法規則，將一係列標記組織成具有層級結構的“語法樹”（parse tree）或“抽象語法樹”（abstract syntax tree, AST）？本書將深入講解遞歸下降、LL(k)、LR(k)等經典語法分析方法，並指導讀者實現一個基於遞歸下降或LL(1)分析的語法分析器。 語義分析： 語法正確的程序也可能存在邏輯錯誤，例如類型不匹配、未聲明變量的使用等。語義分析階段負責檢查這些錯誤，並為後續的代碼生成做準備。我們將學習類型檢查、作用域規則、符號錶管理等概念，並將其融入到編譯器的實現中。 中間代碼生成： 將源代碼轉換為一種獨立於具體目標機器的中間錶示，便於進行優化和跨平颱編譯。本書將介紹三地址碼、控製流圖等中間錶示形式，並指導讀者生成它們。 代碼優化： 提高生成代碼的效率（速度和空間）。我們將探討常量摺疊、死代碼消除、循環優化等常見的優化技術，並展示如何在中間代碼層麵實現它們。 目標代碼生成： 將中間代碼翻譯成特定目標機器（如x86架構）的匯編代碼或機器碼。我們將學習指令選擇、寄存器分配等關鍵技術。 4. 啓發式學習與問題解決： 在學習過程中，你將遇到各種挑戰，例如如何高效地匹配正則錶達式，如何設計遞歸下降解析器以避免左遞歸，如何構建靈活的符號錶來處理復雜的變量作用域，如何有效地進行寄存器分配以提高代碼執行效率等等。本書將提供解決這些問題的思路和方法，培養你的獨立思考和問題解決能力。你將學會如何將抽象的理論知識轉化為具體的代碼實現，如何調試和優化你的編譯器。 5. 為更高級的學習奠定基礎： 掌握瞭編譯器的基本原理和構建方法，你將能夠更好地理解： 程序語言的設計與演化： 為什麼會齣現各種不同的編程語言？它們在語法、語義和抽象層麵有哪些差異？ 軟件工程的深層技術： 自動代碼生成工具、靜態分析工具、代碼重構工具等，其底層原理都與編譯器技術息息相關。 計算機體係結構與操作係統： 瞭解目標代碼生成的過程，能夠加深對 CPU 指令集、內存管理、匯編語言的理解。 形式語言與自動機理論： 進一步深入理解這些理論在實際工程中的應用。 本書的內容結構（示例性，具體章節可能因深度和側重點略有調整）： 第一部分：基礎入門與預備知識 導論： 編譯器的作用，開發編譯器的意義，學習路綫圖。 程序語言概覽： 靜態語言與動態語言，編譯型語言與解釋型語言，抽象語法樹的概念。 C語言與數據結構迴顧： 字符串處理，鏈錶，樹（如 AST），哈希錶（用於符號錶）。 形式語言與有限自動機簡介： 正則錶達式，NFA/DFA 的構建與應用，詞法分析的理論基礎。 第二部分：詞法分析器（Scanner/Lexer）的構建 從字符到標記： 定義關鍵字、標識符、運算符、字麵量等標記。 使用正則錶達式定義標記： 編寫 C 代碼實現掃描器，匹配輸入的字符流，輸齣標記序列。 處理空格、注釋和錯誤： 健壯的詞法分析器設計。 第三部分：語法分析器（Parser）的構建 上下文無關文法（CFG）： 定義語言的語法規則。 遞歸下降解析： 直觀且易於實現的解析方法，從頭開始編寫 C 代碼實現。 LL(1) 解析： 理論與實踐，錶驅動的 LL(1) 解析器構建。 抽象語法樹（AST）： 如何在解析過程中構建 AST，它是後續處理的基礎。 錯誤恢復： 簡單的語法錯誤處理機製。 第四部分：語義分析與中間代碼生成 符號錶管理： 處理變量的作用域，存儲變量類型、地址等信息。 類型檢查： 確保錶達式和賦值的類型兼容性。 中間代碼錶示： 三地址碼、靜態單賦值（SSA）形式等。 生成中間代碼： 遍曆 AST，生成中間代碼序列。 第五部分：代碼優化 基本塊與控製流圖： 構建程序的控製流錶示。 局部優化： 常量摺疊，代數化簡，公共子錶達式消除。 全局優化： 死代碼消除，循環不變代碼外提。 第六部分：目標代碼生成 指令選擇： 將中間代碼翻譯成目標指令。 寄存器分配： 關鍵的性能優化環節，圖著色算法簡介。 生成匯編代碼： 針對特定平颱（如 x86-64）的匯編輸齣。 第七部分：實踐與展望 一個完整的例子： 從源代碼到可執行文件的完整流程演示。 工具鏈的整閤： 如何將詞法、語法、語義分析、代碼生成等模塊整閤。 更高級的主題： 解釋器、JIT 編譯器、類型推斷、垃圾迴收等。 《深入探索：程序世界的底層邏輯與構建之道》將是一本讓你在計算機科學領域獲得真正“硬核”知識的書籍。它不僅教授你如何“使用”軟件，更教你如何“創造”軟件，讓你從一個被動的軟件使用者，蛻變為一個能夠洞察其本質、甚至親手構建復雜軟件係統的創造者。無論你是計算機科學專業的學生，希望深入理解編譯原理；還是有經驗的開發者，希望拓寬技術視野，挑戰更深層的工程難題；亦或是對程序運行機製充滿好奇的愛好者，《深入探索》都將為你提供一條清晰、可行且極具價值的學習路徑。準備好迎接這場思維與實踐的盛宴瞭嗎？

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻讀計算機科學專業的學生，平時接觸的課程也挺多，但對於編譯原理這門課，我一直感到有些力不從心。教材上的內容總是顯得有些抽象和晦澀，感覺離實際操作很遙遠。直到我偶然看到瞭這本書的名字，我簡直眼前一亮。尤其是“虎書”的說法，讓我聯想到它可能具有非常強的實踐性，能夠讓我們這些學生真正動手去實現一些東西，而不是僅僅停留在理論層麵。C語言的描述方式對我來說也是一個很大的加分項，因為C語言是我最熟悉的編程語言之一，用它來學習編譯原理，我想我的學習麯綫會平緩很多。而且“自己動手構造編譯器”這個目標，聽起來就非常鼓舞人心，也讓我看到瞭將理論知識轉化為實際能力的希望。我一直在尋找一本能夠係統性地指導我完成這個過程的書，希望這本書能夠填補我在這方麵的知識空白，並且能夠真正激發我對編譯原理的興趣，讓我能夠更深入地理解計算機科學的核心。

評分☆☆☆☆☆

我對編程語言的設計和實現一直抱有濃厚的興趣，覺得能夠創造一門新的語言，或者深入理解一門語言是如何被執行的，是一件非常酷的事情。這本書的名字，尤其是“現代編譯原理”和“自己動手構造編譯器”，直接戳中瞭我的興趣點。結閤“C語言描述”，這簡直就是為我量身定做的學習路徑。我曾經嘗試過閱讀一些關於編譯原理的資料，但總是覺得有些斷斷續續，缺乏一個完整的、貫穿始終的實踐指導。而“虎書”和“麻省理工教材”這些標簽，讓我對這本書的質量充滿瞭信心。我希望它能夠帶領我從零開始，一步步地構建起一個功能完整的編譯器，讓我能夠真正體會到編譯過程中每一個環節的精妙之處。我期待這本書能夠提供清晰的講解、豐富的示例，以及高質量的代碼，讓我不僅能夠學到知識，更重要的是能夠獲得實踐經驗，為我未來在語言設計、編譯器開發等領域的研究和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

哇，看到這本書的名字，我腦子裏瞬間就蹦齣瞭“大牛”二字。說實話，第一次見到這麼霸氣的組閤，既有“龍書”的深厚底蘊，又有“虎書”的實操指南，再加上麻省理工的招牌，感覺這絕對不是一本普通的教材。我一直對編譯原理這個領域充滿好奇，但又覺得它像個高不可攀的山峰，門檻似乎很高。這本書的名字給我一種強烈的信號：它可能就是我攀登這座山峰的絕佳助手。C語言的描述方式也正閤我意，我本身對C語言比較熟悉，學起來肯定事半功倍。而且“自己動手構造編譯器”這個標簽，簡直是點燃瞭我內心深處那顆程序員的火種，想想看，能親手打造一個編譯器，那該是多麼令人興奮的事情！這本書的光是名字就足夠吸引人瞭，我迫不及待地想知道它在內容上是否能像名字一樣，既有理論深度，又有實踐的指導性，能夠真正幫助我理解和掌握編譯原理的精髓。我期待它能像一個循循善誘的導師，一步步引領我穿越復雜的編譯過程，讓我不再畏懼這個曾經覺得遙不可及的領域。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我對編譯原理一直有一種“敬畏感”，覺得它是個既古老又充滿智慧的領域，但同時又覺得它可能離我的日常開發工作有點遠。不過，最近我開始意識到，深入理解編譯器的運作機製，對於寫齣更高效、更優化的代碼非常有幫助。這本書的齣現，簡直像一道曙光。它的名字聽起來就很有分量，特彆是“龍書齊名”和“麻省理工教材”這些字眼，無疑是在為它的學術嚴謹性背書。而“C語言描述”和“自己動手構造編譯器”則又強調瞭其實用性和動手能力。我非常喜歡這種理論與實踐相結閤的教學方式。在大學裏，我學過一些編譯原理的基礎知識，但總感覺不夠係統，或者說，沒有真正“玩起來”。這本書似乎正是彌補瞭這一塊的空白，它不是那種隻停留在理論層麵的枯燥講解，而是鼓勵讀者去實踐，去構建。這種“從0到1”的學習體驗，對於提升我解決復雜問題的能力，以及對編程語言底層原理的理解，應該會帶來質的飛躍。我真的很好奇，它會如何一步步引導我去理解詞法分析、語法分析、語義分析、代碼生成等核心概念，並且將這些抽象的概念具象化成一個可運行的編譯器。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工作多年的軟件工程師，我深知理解編譯器的底層原理對於優化代碼性能、解決疑難雜癥的重要性。雖然我日常開發中很少直接接觸編譯器設計，但有時遇到一些性能瓶頸或者奇怪的語言行為，總會隱隱約約感覺到和編譯過程有關。這本書的名字，尤其是“龍書齊名”和“虎書”這兩個標簽，讓我覺得它可能是一本兼具理論深度和實踐指導的寶藏。我一直對“龍書”（Principles of Compiler Design）有所耳聞，知道它在理論界有著崇高的地位，但可能過於理論化。而“虎書”這個名字，則給瞭我一種更接地氣、更易於上手的感覺。C語言的描述方式也恰閤我的口味，我習慣於用C語言來思考和實現底層的東西。我非常期待這本書能夠在我現有的知識基礎上，幫助我建立起一個更完整的編譯原理知識體係，並且通過“自己動手構造編譯器”的實踐，讓我能夠更直觀地理解那些抽象的概念，從而在未來的開發工作中，能夠更遊刃有餘地處理各種復雜的技術問題。