编译原理基础(第三版)

本书系统介绍了程序设计语言翻译的基本原理与技术, 主要从以下三个方面进行讨论。第一方面是介绍语言翻译的基本原理与方法, 主要内容包括编译器构造的所有重要阶段:词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、运行时的存储分配, 以及目标代码的生成等。第二方面是讨论编译器构造和程序分析技术中需要重点关注的原理和方法, 主要包括语法制导翻译与属性计算、类型与类型检查、数据流分析等。第三方面是探讨构造编译器的一些技术, 主要包括手工编写词法/语法分析器的相关方法、自动生成工具LEX/YACC的工作原理与使用方法, 以及配合教学的编译器前端AMCC。

第1章 引言
1.1 从面向机器的语言到面向人类的语言
1.2 语言之间的翻译
1.3 编译器与解释器
1.4 编译器的工作原理与基本组成
1.4.1 通用程序设计语言的主要成分
1.4.2 以阶段划分编译器
1.4.3 编译器各阶段的工作
1.4.4 编译器的分析/综合模式
1.4.5 编译器扫描的遍数
1.5 编译器的编写
1.6 本章小结
习题
第2章 词法分析
2.1 词法分析中的若干问题
2.1.1 记号、模式与单词
2.1.2 记号的属性
2.1.3 词法分析器的作用
2.1.4 词法分析器的工作方式
2.2 模式的形式化描述
2.2.1 字符串与语言
2.2.2 正规式与正规集
2.2.3 记号的说明
2.3 记号的识别——有限自动机
2.3.1 不确定的有限自动机
2.3.2 确定的有限自动机
2.3.3 有限自动机的等价
2.4 从正规式到DFA
2.4.1 从正规式到NFA
2.4.2 从NFA到DFA
2.4.3 最小化DFA
2.4.4 * DFA的“短路”计算
2.5 词法分析器的实现
2.5.1 输入缓冲区
2.5.2 将DFA用作识别器
2.5.3 表驱动的识别器
2.5.4 直接编码的识别器
2.5.5 手工编码的识别器
2.5.6 处理关键字
2.6 本章小结
习题
第3章 语法分析
3.1 语法分析的若干问题
3.1.1 语法分析器的作用
3.1.2 语法错误的处理原则
3.2 上下文无关文法
3.2.1 上下文无关文法的定义与表示
3.2.2 CFG产生语言的基本方法——推导
3.2.3 推导、分析树与语法树
3.2.4 二义性与二义性的消除
3.3 语言与文法简介
3.3.1 正规式与上下文无关文法
3.3.2 上下文有关文法
3.3.3 形式语言与自动机简介
3.4 自上而下语法分析
3.4.1 自上而下分析的一般方法
3.4.2 消除左递归
3.4.3 提取左因子
3.4.4 FIRST和FOLLOW集合
3.4.5 递归下降的预测分析
3.4.6 非递归的预测分析
3.5 自下而上语法分析
3.5.1 自下而上分析的基本方法
3.5.2 LR分析
3.6 * LR（1）与LALR（1）分析
3.6.1 SLR（1）分析器的弱点
3.6.2 LR（1）分析器
3.6.3 LALR（1）分析器
3.6.4 LR（1）与LALR（1）的关系
3.6.5 LR（1）与二义文法的关系
3.7 * 编译器构造工具
3.7.1 词法分析器生成器LEX
3.7.2 语法分析器生成器YACC
3.7.3 语言识别器生成器简述
3.8 本章小结
习题
第4章 静态语义分析
4.1 语法制导翻译简介
4.1.1 语法与语义
4.1.2 属性与语义规则
4.1.3 语义规则的两种形式
4.1.4 LR分析翻译方案的设计
4.1.5 递归下降分析翻译方案的设计
4.2 * 属性的计算
4.2.1 综合属性与自下而上分析
4.2.2 继承属性与自上而下分析
4.2.3 依赖图与属性计算
4.2.4 L_属性的增量分析
4.2.5 L_属性的自下而上计算
4.2.6 属性的空间分配
4.2.7 YACC源程序中的语法制导翻译
4.3 中间代码简介
4.3.1 后缀式
4.3.2 三地址码
4.3.3 图形中间代码
4.4 符号表简介
4.4.1 符号表条目
4.4.2 名字的存储
4.4.3 名字的作用域
4.4.4 线性表
4.4.5 散列表
4.5 声明语句的翻译
4.5.1 变量的声明
4.5.2 * 数组变量的声明
4.5.3 过程的定义与声明
4.5.4 记录的域名
4.6 简单算术表达式与赋值句
4.7 数组元素的引用
4.7.1 数组元素的地址计算
4.7.2 数组元素引用的语法制导翻译
4.8 布尔表达式
4.8.1 布尔表达式的作用与结构
4.8.2 布尔表达式的计算方法
4.8.3 直接计算的语法制导翻译
4.8.4 短路计算的语法制导翻译
4.8.5 拉链与回填
4.9 控制语句
4.9.1 标号与无条件转移
4.9.2 条件转移
4.10 过程调用
4.11 * 类型检查
4.11.1 类型与类型检查
4.11.2 类型系统
4.11.3 简单的类型检查
4.11.4 类型表达式的等价
4.11.5 多态函数的类型检查
4.11.6 特定多态的类型检查
4.12 本章小结
习题
第5章 运行环境
5.1 过程的动态特性
5.1.1 过程与活动
5.1.2 控制栈与活动记录
5.1.3 名字的绑定
5.2 运行时数据空间的组织
5.2.1 运行时内存的划分与数据空间的存储分配策略
5.2.2 静态与动态分配简介
5.3 栈式动态分配
5.3.1 控制栈中的活动记录
5.3.2 调用序列与返回序列
5.3.3 栈式分配中对非本地名字的访问
5.3.4 参数传递的实现
5.4 本章小结
习题
第6章 代码生成
6.1 代码生成的相关问题
6.2 简单的计算机模型
6.3 简单的代码生成器
6.3.1 基本块、流图与循环
6.3.2 下次引用信息与活跃信息
6.3.3 简单的代码生成
6.4 本章小结
习题
第7章 代码优化
7.1 局部优化
7.1.1 基本块的优化
7.1.2 窥孔优化
7.1.3 表达式的优化代码生成
7.2 独立于机器的全局优化
7.2.1 运行实例：快排序
7.2.2 全局公共子表达式
7.2.3 复写传播（Copy Propagation）
7.2.4 死代码消除（Dead-Code Elimination）
7.2.5 代码外提（Code Motion）
7.2.6 归纳变量与强度削弱
7.3 * 数据流分析简介
7.3.1 数据流抽取
7.3.2 数据流分析模式
7.3.3 基本块上的数据流模式
7.3.4 到达定值（Reaching Definitions）
7.3.5 活跃变量（Live Variable）
7.3.6 可用表达式（Available Expression）
7.3.7 小结
7.4 本章小结
习题
附录A 一个示例性编译器前端
A.1 AMC语言
A.1.1 文法书写形式约定
A.1.2 翻译单元与声明
A.1.3 语句
A.1.4 表达式
A.1.5 词法规则
A.2 AMCC的构成与顶层流程
A.2.1 AMCC的编程思想
A.2.2 AMCC的组件构成
A.2.3 驱动器与顶层流程
A.2.4 模块划分与目录结构
A.3 词法分析模块
A.3.1 词法分析模块的构成
A.3.2 记号与记号池
A.3.3 词法分析的高层流程
A.3.4 识别记号的核心实现
A.4 语法分析模块
A.4.1 语法分析模块的构成
A.4.2 递归下降函数的构造方法
A.4.3 语法分析的高层流程
A.4.4 分析树的结构
A.4.5 分析树的遍历框架
A.5 符号表构建模块
A.5.1 作用域相关规则
A.5.2 符号表构建模块的任务
A.5.3 符号表构建模块的构成
A.5.4 构建符号表的过程说明
A.6 中间代码生成模块
A.6.1 中间代码生成模块的任务
A.6.2 中间代码生成模块的构成
A.6.3 中间代码生成的过程说明
A.7 错误处理与恢复
A.7.1 词法分析的错误恢复策略
A.7.2 语法分析的错误恢复
A.7.3 语义分析过程中的错误恢复
A.8 附录A小结
参考文献