程序设计语言编译原理(第3版)

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陈火旺 著
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店铺: 昆山新华书店图书专营店
出版社: 国防工业出版社
ISBN:9787118022070
商品编码:28477162217
包装:平装
开本:16
出版时间:2014-07-01

具体描述


内容介绍
基本信息
书名: 程序设计语言编译原理(D3版)
作者: 陈火旺//刘春林//谭庆平//赵克佳//刘越 开本:
YJ: 39
页数:
现价: 见1;CY =CY部 出版时间 2014-12-01
书号: 9787118022070 印刷时间:
出版社: 国防工业出版社 版次:
商品类型: 正版图书 印次:
内容提要 作者简介 精彩导读   D一章引论
  1.1什么叫编译程序
  使用过现代计算机的人都知道,多数用户是应用GJ语言来实现他们所需要的计算的。现代计算机系统一般都含有不止一个的GJ语言编译程序,对有些GJ语言甚至配置了几个不同性能的编译程序,供用户按不同需要进行选择。GJ语言编译程序是计算机系统软件Z重要的组成部分之一,也是用户Z直接关心的工具之一。
  在计算机上执行一个GJ语言程序一般要分为两步:D一步,用一个编译程序把GJ语言翻译成机器语言程序;D二步,运行所得的机器语言程序求得计算结果。
  通常所说的翻译程序是指这样的一个程序,它能够把某一种语言程序(称为源语言程序)转换成另一种语言程序(称为目标语言程序),而后者与前者在逻辑上是等价的。如果源语言是诸如FORTRAN、Pascal、C、Ada、Smalhalk或Java这样的“GJ语言”,而目标语言是诸如汇编语言或机器语言之类的“低级语言”,这样的一个翻译程序J称为编译程序。
  GJ语言程序除了像上面所说的先编译后执行外,有时也可“解释’’执行。一个源语言的解释程序是这样的程序,它以该语言写的源程序作为输入,但不产生目标程序,而是边解释边执行源程序本身。本书将不对解释程序作专门的讨论。实际上,许多编译程序的构造与实现技术同样适用于解释程序。
  根据不同的用途和侧重,编译程序还可进一步分类。专门用于帮助程序开发和调试的编译程序称为诊断编译程序(DiagDsticCompiler),着重于提高目标代码效率的编译程序”4优化编译程序(0ptiIIlizingCompiler)。现在很多编译程序同时提供了调试、优化等多种功能,用户可以通过“开关”进行选择。运行编译程序的计算机称宿主机,运行编译程序所产生目标代码的计算机称目标机。如果一个编译程序产生不同于其宿主机的机器代码,则称它为交叉编译程序(CrossCompiler)。如果不需重写编译程序中与机器无关的部分J能改变目标机,则称该编译程序为可变目标编译程序(RetargetableCompile,)。
  SJ上D一个编译程序——FORrⅡ认N编译程序是20世纪50年代中期研制成功的。D时,人们普遍认为设计和实现编译程序是一件十分困难、令人生畏的事情。经过40年的努力,编译理论与技术得到迅速发展,现在已形成了一套比较成熟的、系统化的理论与方法,并且开发出了一些好的编译程序的实现语言、环境与工具。在此基础上设计并实现一个编译程序不再是高不可攀的事情。
  本书主要介绍设计和构造编译程序的基本原理和方法。我们不想罗列太多细节性的材料,着重讲一些原理性的东西,但将反映一些ZX的进展。
  …… 目录 D一章 引论 1.1 什么叫编译程序 1.2 编译过程概述 1.3 编译程序的结构 1.3.1 编译程序总框 1.3.2 表格与表格管理 I.3.3 出错处理 1.3.4 遍 1.3.5 编译前端与后端 1.4 编译程序与程序设计环境 1.5 编译程序的生成 D二章 GJ语言及其语法描述 2.1 程序语言的定义 2.1.1 语法 2.1.2 语义 2.2 GJ语言的一般特性 2.2.1 GJ语言的分类 2.2.2 程序结构 2.2.3 数据类型与操作 2.2.4 语句与控制结构 2.3 程序语言的语法描述 2.3.1 上下文无关文法 2.3.2 语法分析树与二义性 2.3.3 形式语言鸟瞰 练 习 D三章 词法分析 3.1 对于词法分析器的要求 3.1.1 词法分析器的功能和输出形式 3.1.2 词法分析器作为一个D立子程序 3.2 词法分析器的设计 3.2.1 输入、预处理 3.2.2 单词符号的识别:超前搜索 3.2.3 状态转换图 3.2.4 状态转换图的实现 3.3 正规表达式与有限自动机 3.3.1 正规式与正规集 3.3.2 确定有限自动机(DFA) 3.3.3 非确定有限自动机(NFA) 3.3.4 正规文法与有限自动机的等价性 3.3.5 正规式与有限自动机的等价性 3.3.6 确定有限自动机的化简 3.4 词法分析器的自动产生 3.4.1 语言LEX的一般描述 3.4.2 超前搜索 3.4.3 LEX的实现 练 习 D四章 语法分析——自上而下分析 4.1 语法分析器的功能 4.2 自上而下分析面临的问题 4.3 LL(1)分析法 4.3.1 左递归的消除 4.3.2 消除回溯、提左因子 4.3.3 LL(1)分析条件 4.4 递归下降分析程序构造 4.5 预测分析程序 4.5.1 预测分析程序工作过程 4.5.2 预测分析表的构造 4.6 LL(1)分析中的错误处理 练 习 D五章 语法分析——自下而上分析 5.1 自下而上分析基本问题 5.1.1 归约 5.1.2 规范归约简述 5.1.3 符号栈的使用与语法树的表示 5.2 算符优先分析 5.2.1 算符优先文法及优先表构造 5.2.2 算符优先分析算法 5.2.3 优先函数 5.2.4 算符优先分析中的出错处理 *5.3 LR分析法 5.3.1 LR分析器 5.3.2 LR(0)项目集族和LR(0)分析表的构造 5.3.3 SLR分析表的构造 5.3.4 规范LR分析表的构造 5.3.5 LALR分析表的构造 5.3.6 二义文法的应用 5.3.7 LR分析中的出错处理 5.4 语法分析器的自动产生工具YAcc 练 习 D六章 属性文法和语法制导翻译 6.1 属性文法 6.2 基于属性文法的处理方法 6.2.1 依赖图 6.2.2 树遍历的属性计算方法 6.2.3 一遍扫描的处理方法 6.2.4 抽象语法树 6.3 S一属性文法的自下而上计算 6.4 L一属性文法和自1;CY =CY向下翻译 6.4.1 翻译模式 6.4.2 自1;CY =CY向下翻译 6.4.3 递归下降翻译器的设计 6.5 自下而上计算继承属性 6.5.1 从翻译模式中去掉嵌入在产生式中间的动作一 6.5.2 分析栈中的继承属性 6.5.3 模拟继承属性的计算 6.5.4 用综合属性代替继承属性 练 习 D七章 语义分析和中间代码产生 7.1 中间语言 7.1.1 后缀式 7.1.2 图表示法 7.1.3 三地址代码 7.2 说明语句 7.2.1 过程中的说明语句 7.2.2 保留作用域信息 7.2.3 记录中的域名 7.3 赋值语句的翻译 7.3.1 简单算术表达式及赋值语句 7.3.2 数组元素的引用 7.3.3 记录中域的引用 7.4 布尔表达式的翻译 7.4.1 数值表示法 7.4.2 作为条件控制的布尔式翻译 7.5 控制语句的翻译 7.5.1 控制流语句 7.5.2 标号与got语句 7.5.3 CASE语句的翻译 7.6 过程调用的处理 7.7 类型检查 7.7.1 类型系统 7.7.2 类型检查器的规格说明 7.7.3 函数和运算符的重载 7.7.4 多态函数 练 习 D八章 符号表 8.1 符号表的组织与作用 8.1.1 符号表的作用 8.1.2 符号表的组织方式 8.2 整理与查找 8.2.1 线性表 8.2.2 对折查找与二叉树 8.2.3 杂凑技术 8.3 名字的作用范围 8.3.1 FORTRAN的符号表组织 8.3.2 Pascal的符号表组织 8.4 符号表的内容 练 习 D九章 运行时存储空间组织 9.1 目标程序运行时的活动 9.1.1 过程的活动 9.1.2 参数传递 9.2 运行时存储器的划分 9.2.1 运行时存储器的划分 9.2.2 活动记录 9.2.3 存储分配策略 9.3 静态存储分配 9.3.1 数据区 *9.3.2 公用语句的处理 *9.3.3 等价语句的处理 *9.3.4 地址分配 9.3.5 临时变量的地址分配 9.4 简单的栈式存储分配 9.4.1 C的活动记录 9.4.2 C的过程调用、过程进入、数组空间分配和过程返回 9.5 嵌套过程语言的栈式实现 9.5.1 非局部名字的访问的实现 9.5.2 参数传递的实现 9.6 堆式动态存储分配 9.6.1 堆式动态存储分配的实现 9.6.2 隐式存储回收 练 习 D十章 优化 10.1 概述 10.2 局部优化 10.2.1 基本块及流图 10.2.2 基本块的DAG表示及其应用. 10.3 循环优化 10.3.1 代码外提 10.3.2 强度削弱 10.3.3 删除归纳变量 *10.4 数据流分析 10.4.1 任意路径数据流分析 10.4.2 全路径数据流分析 10.4.3 数据流问题的分类 10.4.4 其它主要的数据流问题 10.4.5 利用数据流信息进行全局优化 练 习 D十一章 目标代码生成 11.1 基本问题 11.2 目标机器模型 11.3 一个简单的代码生成器 11.3.1 待用信息 11.3.2 寄存器描述和地址描述 11.3.3 代码生成算法 11.4 寄存器分配 11.5 DAG的目标代码 11.6 窥孔优化 练 习 D十二章 并行编译基础 12.1 并行计算机及其编译系统. 12.1.1 向量计算机 12.1.2 共享存储器多处理机 12.1.3 分布存储器大规模并行计算机 12.1.4 并行编译系统的结构 12.2 基本概念 12.2.1 向量与向量的次序 12.2.2 循环模型与索引空间 12.2.3 输入与输出集合 12.2.4 语句的执行顺序 12.3 依赖关系 12.3.1 依赖关系定义 12.3.2 语句依赖图 12.3.3 依赖距离、依赖方向与依赖层次 12.4 依赖关系问题 12.5 依赖关系测试 12.6 循环的向量化与并行化 12.7 循环变换技术 练 习 参考文献

目录
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《代码的秘密:深入解析软件的诞生与演进》 在这数字浪潮席卷全球的时代,软件已渗透到我们生活的每一个角落,从掌上的智能手机到驱动宇宙探索的超级计算机,无一不依赖于精妙的代码。然而,我们与机器交流的语言——程序设计语言,以及它们如何被理解、转换并最终执行,其背后的奥秘却鲜为人知。本书《代码的秘密》便是一扇通往这扇隐秘世界的大门,旨在揭示从人类思维的抽象概念,到机器能够理解并执行的二进制指令,这漫长而复杂的转化过程。 本书并非一部枯燥的技术手册,而是一次引人入胜的探索之旅,带领读者跨越抽象思维的鸿沟,触及程序设计语言的本质,并深入理解构建现代软件世界的基石。我们从最基础的问题出发:什么是程序设计语言?为什么需要如此众多的语言?它们之间存在何种联系与区别?我们将看到,语言的设计并非随意的拼凑,而是凝聚了人类对计算本质的深刻理解和对特定应用场景的精巧考量。 第一部分:语言的基因——概念与结构 首先,我们将剖析程序设计语言的“基因图谱”。这里,我们不再关注某一种特定的语言语法,而是聚焦于语言设计的普适性原则。我们将深入探讨: 抽象的艺术: 如何将现实世界的问题转化为计算机能够处理的概念?我们将分析变量、数据类型、控制结构(顺序、分支、循环)、函数/过程等核心抽象机制,以及它们如何帮助程序员管理复杂性。这不仅仅是语法规则,更是思维模式的训练,是如何将模糊的想法转化为清晰的指令。 表达的力量: 不同的语言在表达能力上有着怎样的差异?我们将研究声明式与命令式编程范式的区别,函数式、面向对象、面向过程等不同的编程范式如何影响代码的组织和解决问题的方式。理解这些范式,有助于我们选择最适合任务的工具,并写出更具可读性和维护性的代码。 类型的奥秘: 数据类型不仅仅是占用的内存空间,更是对数据的语义和操作约束的定义。我们将探讨静态类型与动态类型、强类型与弱类型语言的各自优劣,以及类型系统如何作为一道重要的防线,在早期发现潜在的错误,提升程序的健壮性。 语法的边界与语义的灵魂: 语法是语言的外在形态,而语义则是其内在含义。我们将区分词法分析(如标记化)和语法分析(如解析)在理解代码结构中的作用。更重要的是,我们将探讨如何定义和理解语言的语义,无论是静态语义(如类型检查)还是动态语义(如代码执行的含义),这才是代码真正发挥作用的关键。 第二部分:代码的转化——从源到执行 有了对语言本质的理解,我们便开始踏上将人类可读的代码转化为机器可执行指令的奇妙旅程。这一过程,正是“编译”的核心。本书将系统地介绍编译器的各个阶段,并揭示其内部运作的精妙之处: 词法分析:扫描与识别: 我们的第一步是让编译器“看懂”代码。词法分析器如同一个勤奋的扫描仪,将源程序文本分解成有意义的“标记”(tokens),例如关键字、标识符、运算符、常量等。我们将学习如何使用有限自动机(finite automata)来精确地识别这些标记,并理解正则表达式在定义标记模式中的作用。 语法分析:构建结构: 识别了标记之后,我们需要理解它们是如何组合成合法的程序结构的。语法分析器(parser)负责检查代码的语法是否符合语言规则,并通常会构建一个抽象语法树(Abstract Syntax Tree, AST)。我们将探讨不同类型的语法分析技术,如自顶向下(递归下降)和自底向上(移进-归约)分析,以及它们如何协同工作,将线性的标记流转化为层次化的语法结构。 语义分析:赋予意义: 仅有语法结构还不够,编译器还需要理解代码的“意义”。语义分析阶段负责进行类型检查、变量作用域分析、声明与使用的匹配等。我们将学习如何利用符号表(symbol table)来跟踪和管理程序中声明的各种实体,以及如何通过遍历抽象语法树来实现复杂的语义检查,确保代码在逻辑上是连贯和合法的。 中间代码生成:抽象的桥梁: 为了提高编译器的可移植性和模块化,许多编译器会生成一种独立于具体目标机器的中间表示。我们将介绍各种中间代码形式,如三地址码(three-address code)、栈式代码等,并理解它们如何简化后续的优化和代码生成过程。 代码优化:让程序飞起来: 优化是编译过程中至关重要的一环,它旨在生成更快速、更小巧、更节能的机器代码。我们将深入了解各种经典的优化技术,包括常量折叠、死代码消除、循环优化、公共子表达式消除等。读者将明白,优化并非魔术,而是基于对程序执行行为的深刻分析和数学推理。 目标代码生成:最终的转化: 这是编译过程的最后阶段,将中间代码转化为特定目标处理器能够理解的机器指令。我们将探讨寄存器分配、指令选择等关键问题,并理解不同指令集架构(Instruction Set Architecture, ISA)的特点如何影响代码生成。 第三部分:语言的演进与未来 程序设计语言并非一成不变,它们随着计算机科学的发展而不断演进。本书的最后部分将放眼未来,探讨: 解释器 vs. 编译器: 我们将对比编译型语言和解释型语言的执行机制,理解它们在性能、开发效率和跨平台性方面的权衡。 语言设计的趋势: 随着多核处理器、大规模分布式系统和人工智能的兴起,新的编程范式和语言特性不断涌现。我们将探讨并发性、并行性、内存安全、函数式编程的回归以及领域特定语言(DSL)的兴起等前沿话题。 程序员的视角: 理解编译原理不仅仅是为了成为一名编译器开发者,更是为了成为一名更优秀的程序员。通过深入了解代码是如何被机器理解和执行的,我们将能够写出更高效、更健壮、更易于理解的代码,从而更好地驾驭日益复杂的软件开发。 《代码的秘密》将通过清晰的阐述、丰富的示例和逻辑严谨的分析,为读者揭示程序设计语言和编译器背后隐藏的深刻智慧。无论您是初学者,还是有经验的开发者,这本书都将为您提供一个全新的视角,让您能够更深入地理解您每天都在使用的工具——程序设计语言,并为您未来的编程之路打下坚实的基础。这是一次关于理解、转化与创造的非凡旅程,等待您去探索。

用户评价

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《程序设计语言编译原理(第3版)》这本书,我必须说,它在一定程度上改变了我对学习一门编程语言的看法。以前学一门新的语言,我可能更多地关注它的语法特性、库函数或者框架,但这本书让我意识到,语言的背后,有着一套严谨的编译过程。它详细阐述了从源代码到机器码的整个生命周期,特别是对于代码的优化部分,给我留下了深刻的印象。我曾一度对某些语言在性能上的差异感到不解,为什么有些代码在C++下运行飞快,而在Python下就显得相对缓慢。这本书关于各种优化技术,比如循环优化、常量折叠、死代码消除等,让我窥见了编译器在幕后所做的“魔法”。它让我明白,语言的某些设计选择,并非凭空而来,而是为了能够被编译器更好地理解和优化。读完之后,我开始尝试思考,如何在编写代码的时候,就考虑到编译器的优化能力,尽量避免一些让编译器难以处理的结构。这种从“写代码”到“思考编译器如何处理代码”的转变,是这本书给我带来的一个意想不到的收获,也是一种非常宝贵的思维方式的提升。

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对于《程序设计语言编译原理(第3版)》这本书,我的体验是,它提供了一个非常系统化的学习路径。我之前接触过一些关于编译原理的零散知识,但总感觉不成体系,而这本书从词法分析的“扫描”开始,一步步构建起对程序的理解,直至最终生成可执行代码,整个过程的连贯性非常强。我尤其赞赏书中在讲解抽象语法树(AST)部分的内容。它将源代码的高层语义抽象出来,形成一个树状结构,这让我对程序的结构化表示有了更清晰的认识。而且,书中还详细介绍了如何基于AST进行语义分析,比如类型检查、作用域解析等,这些都是确保程序正确性的关键步骤。我记得我花了很长时间去理解如何利用AST来完成一些复杂的代码转换,比如在某些语言特性尚未成熟时,如何通过AST将其转换为更基础的结构。这本书的实用价值在于,它不仅解释了“是什么”,还深入探讨了“为什么”和“如何做”,为理解和实现编译器提供了坚实的基础。

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拿到《程序设计语言编译原理(第3版)》这本书,我的第一反应是它太厚重了,但翻开目录,却发现内容编排得非常有条理。从最基础的词法分析,一步步深入到代码优化和目标代码生成,逻辑清晰,过渡自然。我尤其喜欢它在讲解过程中,对于各种算法和数据结构的介绍。比如,在讲到语法分析的时候,对LL(1)和LR(1)等解析方法的详尽解释,并且对比了它们的优劣,这让我对如何构建一个高效的解析器有了非常直观的认识。书中还涉及了大量的图论和状态机等概念,这些看似抽象的理论,在编译原理的语境下,变得生动而实用。我曾一度对如何处理语言的歧义性问题感到头疼,但这本书通过各种示例,比如算术表达式的解析,让我理解了如何通过上下文无关文法和各种解析技术来解决这些问题。而且,书中关于中间代码表示的讨论,比如三地址码、P-code等,让我看到了不同抽象层次的代码表示方式,这对于理解跨平台编译和代码的优化非常有帮助。总的来说,这本书的深度和广度都令人印象深刻,它不是一本速成的读物,需要静下心来,反复研读,但一旦掌握,收获绝对是丰厚的。

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《程序设计语言编译原理(第3版)》这本书,对我而言,更像是一本“武功秘籍”。它揭示了编程语言背后那些“深层内功”的修炼方法。我一直对那些能够处理各种复杂语法的语言感到好奇,比如宏展开、模板元编程等等。这本书对于语法分析的深入讲解,让我明白了这些看似“炫酷”的功能是如何通过精心设计的文法和解析器来实现的。特别是在介绍算符优先文法和SLR/LALR解析器时,我仿佛看到了编译器是如何一步步“消化”复杂表达式的。而且,书中关于语义分析的部分,对于变量的类型、生命周期以及作用域的跟踪,让我看到了程序逻辑是如何被编译器“理解”和“验证”的。我曾经遇到过一些非常刁钻的编译错误,很多时候都是因为对语言的语义理解不够透彻。这本书就像一本“解惑书”,它帮助我理解了这些错误背后更深层次的原因。通过阅读这本书,我不仅提升了对编程语言本身的理解,更重要的是,我学会了如何更严谨地思考程序的结构和逻辑,这对于我今后的软件开发之路,无疑是受益匪浅的。

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《程序设计语言编译原理(第3版)》这本书,我只能说,它简直是打开了我对计算机世界底层运作方式的一扇新大门。在此之前,我总觉得编程就像一种“魔法”,输入一段代码,输出就能得到我想要的结果,但具体是怎么实现的,我一直模糊不清。这本书,特别是它对词法分析、语法分析、语义分析以及代码生成这些核心环节的深入剖析,让我茅塞顿开。我曾经在学习一些框架或者库的时候,对其中一些看起来很“智能”的功能感到困惑,比如自动类型推导,或者一些复杂的语法糖,总是觉得背后一定有更深层次的机制在支撑。而这本书,恰恰就揭示了这些“魔法”背后的科学原理。它不仅仅是理论的堆砌,还辅以大量的图示和具体的例子,让我能够一步步跟着思路走。我记得我花了整整一个下午,才真正理解了递归下降解析的工作流程,那种豁然开朗的感觉,至今仍记忆犹新。这本书给我最大的启发是,理解编译器的原理,能让我更深入地理解编程语言的设计哲学,以及如何写出更高效、更易于优化的代码。它让我从一个“代码的使用者”逐渐向一个“代码的理解者”转变,这种提升是巨大的。

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