21世纪高等院校计算机专业规划教材·编译原理

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出版者:
作者:郑洪
出品人:
页数:266
译者:
出版时间:2010-1
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787113108052
丛书系列:
图书标签:
  • 编译原理
  • 计算机专业
  • 规划教材
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  • 21世纪
  • 计算机科学
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具体描述

《21世纪高等院校计算机专业规划教材•编译原理(第2版)》适用于高等院校计算机专业本科教材,也可供教师、研究生及有关科技工作者学习和参考。编译原理课程是一门专门学习与研究程序设计语言的实现技术的课程,在计算机科学领域有着及其重要的地位。全书以浅显的语言引入编译原理的基本概念,分章对程序语言、语言分析基础,程序设计语言常用语法与翻译方法、词法分析、自上而下的语法分析、自下而上的语法分析、运行时存储空间管理、优化及目标代码生成等内容进行了详细的讲解。

《代码的炼金术:从源代码到可执行程序的奥秘》 在数字时代,每一行代码都承载着创造的力量,驱动着我们生活的方方面面。然而,我们肉眼可见的、表达我们意图的源代码,与计算机真正能够理解和执行的机器码之间,存在着一道神秘而复杂的转换过程。本书,《代码的炼金术:从源代码到可执行程序的奥秘》,正是为了揭示这一过程的本质而诞生的。我们并非要讲述某一本特定的教材,而是要深入探究,在这个从高级语言到低级指令的转化过程中,究竟蕴含着怎样的智慧与挑战。 本书将带领您踏上一段穿越编译器内部世界的旅程。我们将从最基础的层面开始,剖析源代码是如何被分解、理解,并最终转化为计算机能够高效执行的序列的。这一过程并非简单的“翻译”,而是一系列精妙绝伦的“炼金术”操作,每一步都凝聚着计算机科学的深厚理论与实践经验。 词法分析:语言的基石 一切的起点,是对源代码进行细致入微的“梳理”。如同炼金术士将原料提纯,词法分析器(Lexical Analyzer)将一串看似无意义的字符流,分解成具有明确含义的“词素”(Tokens)。这些词素是语言的基本单元,例如关键字(如 `if`, `while`, `return`)、标识符(变量名、函数名)、常量(数字、字符串)以及运算符(`+`, `-`, ``, `/`)和分隔符(`;`, `,`, `(`)。我们将详细探讨如何构建词法分析器,例如通过有限自动机(Finite Automata)来识别这些词素的模式,以及如何处理注释、空格等非代码信息。 语法分析:结构的构建 词素的集合仅仅是散落的珍珠,它们需要被组织起来,形成具有逻辑结构的“句子”。语法分析器(Syntax Analyzer)的任务,便是根据编程语言的语法规则,将词素序列构建成一棵清晰的“语法树”(Syntax Tree)或“抽象语法树”(Abstract Syntax Tree, AST)。这棵树直观地反映了程序的结构和语句之间的关系。我们将深入研究不同的语法分析技术,如自顶向下分析(例如LL分析)和自底向上分析(例如LR分析),理解它们的工作原理、优缺点以及如何处理复杂的语法结构,如递归和优先级。 语义分析:意义的校验 仅仅拥有正确的结构并不足够,代码的意义也必须是合法的。语义分析器(Semantic Analyzer)在此阶段登场,它负责检查程序的语义是否符合语言的规定。这包括类型检查(例如,不能将字符串直接加到一个整数上)、变量声明与使用的一致性、函数调用的参数匹配等。我们将学习如何进行类型推断、如何构建符号表(Symbol Table)来记录标识符的信息,以及如何检测和报告各种语义错误,确保代码的“意义”准确无误。 中间代码生成:过渡的桥梁 为了便于后续的优化和目标代码的生成,编译器通常会先将程序转换成一种中间表示形式(Intermediate Representation, IR)。这种中间代码独立于具体的源语言和目标机,具有结构清晰、易于操作的特点。我们将探讨几种常见的中间代码形式,如三地址码(Three-Address Code)、静态单赋值(Static Single Assignment, SSA)等,以及如何从抽象语法树生成这些中间代码。 代码优化:效率的飞跃 “炼金术”的精髓在于“提纯”和“升华”。代码优化(Code Optimization)的目标,便是对中间代码进行一系列转换,使其在运行时更加高效,减少执行时间和占用资源。我们将学习各种经典的优化技术,例如: 常量折叠与传播:提前计算常量表达式的值。 死代码消除:移除那些永远不会被执行的代码。 循环优化:如循环不变代码外提、强度削弱等,提高循环的执行效率。 寄存器分配:将变量合理地分配到 CPU 的寄存器中,减少内存访问。 这些优化技术如同精密的仪器,不断打磨代码,使其焕发出勃勃生机。 目标代码生成:最终的形态 经过一系列的优化,中间代码最终将被转换成特定目标机器能够理解的机器码(Machine Code)。目标代码生成器(Code Generator)负责将中间代码映射到目标指令集,并进行最终的指令选择、调度和寄存器分配。我们将了解不同指令集架构(如 x86, ARM)的特点,以及如何根据这些特点生成高效的目标代码。 链接与加载:程序的诞生 最后,编译过程并非孤立存在。编译生成的机器码文件,往往还需要经过链接器(Linker)和加载器(Loader)的协同工作,才能最终成为一个可执行的程序。链接器负责将多个编译单元(包括库函数)中的符号进行解析和合并,构建出完整的可执行映象。加载器则在程序运行时,将可执行文件从磁盘加载到内存中,并进行必要的地址重定位。 《代码的炼金术:从源代码到可执行程序的奥秘》,旨在为读者提供一个全面、深入的视角,去理解编译器这一复杂而精密的系统。我们不仅会讲解理论知识,还会通过生动的实例和清晰的图示,帮助您掌握这些核心概念。无论您是希望深入理解编程语言底层机制的学生,还是希望优化程序性能的开发者,本书都将是您探索代码世界不可或缺的向导。在这里,您将领略到逻辑之美,体验到效率的提升,最终掌握将您的创意转化为计算机指令的强大力量。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书给我的感觉是,它是一本“慢下来”的教材。在快节奏的学习环境中,很多教材都倾向于将知识点压缩,以求在有限的课时内覆盖尽可能多的内容。然而,这本书却给了我一种“细嚼慢嚼”的体验。它在讲解每个概念时,都非常耐心,并且会提供大量的旁征博引,比如它会引用经典论文中的思想,或者解释某个算法的由来和演变。这一点对于我理解概念的本质非常有帮助。例如,在讲到中间代码表示时,它详细比较了不同表示方式的优缺点,并给出了具体的代码示例,让我能够直观地感受到它们之间的差异。而且,书中在穿插一些比较复杂的证明或者推导时,都做得非常细致,不会跳跃式地呈现,让我这个数学功底相对薄弱的学生也能跟得上。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“思考题”和“讨论题”,这些题目往往能够引导我去深入探究某个知识点的细节,或者思考其背后的原理。

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分隔: 刚拿到这本书,还来不及细读,就被其厚重的纸张和精美的装帧吸引了。封面设计简洁大气,虽然没有华丽的插图,但那种沉甸甸的专业感扑面而来。我是一个即将步入大三的计算机科学专业的学生,这门课程对我来说绝对是“硬骨头”中的硬骨头。之前零零散散地看过一些网络上的资料,但总是感觉碎片化,缺乏系统性。听说这套教材在业界口碑极佳,尤其是在高校计算机专业领域的权威性,所以早早就加入了购物车。翻开目录,感觉内容安排得相当合理,从词法分析到语义分析,再到代码生成和优化,一步步深入,循序渐进。我最期待的部分是关于语法制导翻译和中间代码生成的章节,这块内容往往是理解整个编译过程的关键,也是很多同学容易卡壳的地方。希望这本书能够用清晰的逻辑和翔实的案例,帮助我彻底攻克这道难关,为我后续的学习和实践打下坚实的基础。而且,教材中提到的最新研究进展和应用方向,也让我对未来的学习充满了期待。

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收到!以下是五段以读者口吻撰写的图书评价,风格迥异,内容详实,且不包含您指定的书名,每段评价约300字,并以

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作为一名在工业界摸爬滚打了几年的软件工程师,我时常会回顾那些大学时期的基础课程,其中编译原理无疑是最具挑战性,也最能体现计算机科学核心思想的学科之一。尽管我已经远离了学术界,但我依然对手头这本崭新的教材保持着浓厚的兴趣。我特别欣赏其中对于抽象语法树(AST)的阐述,这部分内容的处理方式,让我看到了作者在组织和呈现复杂概念上的独到之处。它不像某些教材那样简单罗列算法,而是通过详细的图示和逐步推导,将AST的构建过程展现得淋漓尽致。这一点对于理解代码的结构化表示至关重要,也是后续进行各种静态分析和代码优化的基础。此外,书中关于寄存器分配和指令调度的章节,也让我看到了作者在理论深度与实践指导之间找到了很好的平衡。这些内容对于编写高效的编译器至关重要,也反映了作者深厚的理论功底和丰富的工程经验。总的来说,这本书不仅仅是一本教科书,更像是一本涵盖了编译技术精髓的参考书,能够帮助我温故知新,甚至在某些方面拓展我的视野。

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我对这本书的第一印象是它的“老派”与“前沿”并存。说它“老派”,是因为它回归了编译原理最根本的定义和核心思想,没有过多地被各种花哨的框架和工具所迷惑。它从最基础的有限自动机、下推自动机讲起,层层递进,让读者能够真正理解编译过程的底层逻辑。这一点对于我这样刚接触这个领域的新手来说,简直是福音。不像有些教程上来就抛出各种工具链,让人无从下手。而说它“前沿”,则体现在其对当前编译器技术发展趋势的洞察。在介绍完经典的编译技术后,它还会提及一些新兴的领域,比如更高级的优化技术,以及一些基于机器学习的编译方法。虽然这些章节我还没有深入阅读,但这种对未来的展望,让我觉得这本书具有很强的生命力,不仅仅是解决眼下的学习难题,更能为我指明未来的学习方向。里面的一些练习题,也设计得很有思考性,不会是简单的套公式,而是需要学生真正理解原理才能解答。

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