編譯原理(英文版.第2版) 編譯器設計教材書 程序設計編程書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

[美] 阿霍等 著

圖書標籤:

• 編譯原理
• 編譯器設計
• 程序設計
• 編程
• 教材
• 英文版
• 第2版
• 計算機科學
• 軟件工程
• 算法

店鋪： 華心圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111326748

商品編碼：26794866534

齣版時間：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?

《計算機係統：軟件與硬件的交互》（Computer Systems: A Programmer's Perspective, Second Edition） 一、 內容概述 《計算機係統：軟件與硬件的交互》（第二版）是一本深入探討計算機係統底層運作機製的經典教材。它不僅僅是一本關於“編譯原理”的專門著作，而是從程序員的視角齣發，全麵揭示瞭軟件如何在硬件上運行，以及硬件如何支持軟件的執行。本書旨在幫助讀者理解從匯編語言到操作係統，再到應用程序如何協同工作，構建齣我們日常使用的計算機係統。 本書的主綫是“抽象”。它詳細闡述瞭計算機係統是如何通過一係列的抽象層來簡化復雜性，使得程序員能夠專注於更高層次的編程任務，而無需深入瞭解每一個底層的硬件細節。然而，理解這些抽象層背後的機製，對於編寫更高效、更可靠、更安全的程序至關重要。本書正是緻力於打破這些抽象的壁壘，讓讀者能夠看到“幕後”的運作。 二、 核心主題與章節詳解 本書涵蓋瞭計算機係統的多個核心主題，並通過詳細的案例和清晰的解釋，將它們有機地聯係起來。以下是本書的主要內容和結構： 1. 數據的錶示與處理 (Representing and Manipulating Data) 整數錶示: 深入講解瞭計算機如何錶示整數，包括二進製、十進製、十六進製的轉換，以及有符號和無符號整數的編碼方式（如補碼）。這部分內容對於理解溢齣、數據類型限製以及低級操作至關重要。 浮點數錶示: 探討瞭IEEE浮點標準，包括單精度和雙精度浮點數的錶示方法，以及浮點運算的精度問題和潛在的陷阱。這對於編寫涉及科學計算和圖形處理的程序具有重要意義。 邏輯運算與位操作: 講解瞭布爾代數、邏輯門以及如何在程序中使用位操作來優化代碼、進行數據壓縮或實現特定算法。 2. 機器級代碼 (Machine-Level Code) 匯編語言基礎: 介紹瞭x86-64（一種廣泛使用的處理器架構）的指令集架構（ISA），包括寄存器、指令格式、尋址模式等。讀者將學習如何將C語言代碼反匯編成機器代碼，從而理解編譯器和處理器是如何將高級語言指令轉換為底層操作的。 過程的實現: 詳細闡述瞭函數調用、棧幀管理、參數傳遞和返迴值等過程是如何在機器級彆實現的。這包括瞭對遞歸、局部變量和全局變量存儲的理解。 數組與結構體的內存布局: 分析瞭編譯器如何將C語言中的數組和結構體映射到內存中，以及如何通過指針訪問它們。這對於理解內存訪問效率和避免緩衝區溢齣等安全問題至關重要。 3. 處理器體係結構 (Processor Architecture) 指令流水綫 (Instruction Pipelining): 解釋瞭現代處理器如何通過指令流水綫技術來提高執行效率，即同時處理多條指令的不同階段。 內存層次結構 (The Memory Hierarchy): 詳細講解瞭計算機係統是如何利用緩存（Cache）、主存（RAM）和磁盤（Storage）等不同速度和容量的存儲設備來優化數據訪問速度的。這是理解程序性能瓶頸和優化技巧的關鍵。 存儲器管理 (Memory Management): 介紹瞭操作係統如何管理內存，包括虛擬內存的概念、頁錶、地址翻譯等。這有助於理解程序如何訪問內存，以及如何避免內存衝突和越界訪問。 4. 鏈接 (Linking) 目標文件: 講解瞭編譯和匯編産生的目標文件（Object Files）的格式，包括符號錶、重定位條目等。 靜態鏈接: 闡述瞭鏈接器如何將多個目標文件和庫文件組閤成一個可執行文件，處理符號引用和重定位。 動態鏈接: 介紹瞭動態鏈接的概念，以及它如何允許程序在運行時共享庫文件，從而減少磁盤空間占用和內存消耗。 5. 虛擬內存 (Virtual Memory) 地址空間: 解釋瞭每個進程擁有獨立的虛擬地址空間，以及操作係統如何將其映射到物理內存。 頁錶與地址翻譯: 深入講解瞭頁錶的作用，以及CPU的內存管理單元（MMU）如何執行地址翻譯。 頁麵置換策略: 介紹瞭當物理內存不足時，操作係統如何通過頁麵置換算法（如LRU）來決定哪些頁麵應該被換齣到磁盤。 內存分配: 討論瞭C語言中的`malloc`和`free`等內存分配函數是如何與虛擬內存係統交互的。 6. 並發與並行 (Concurrency and Parallelism) 進程與綫程: 區分瞭進程和綫程的概念，以及它們在並發執行中的作用。 綫程同步: 講解瞭如何使用鎖（Locks）和其他同步機製來避免多綫程訪問共享數據時齣現的競態條件（Race Conditions）。 多處理器係統: 探討瞭在多核處理器上如何實現並行計算，以及常見的並行編程模型。 7. 性能優化 (Performance Optimization) 程序性能分析: 介紹瞭如何使用性能分析工具來識彆程序的性能瓶頸。 優化技術: 提供瞭多種優化程序性能的技術，包括循環展開、函數內聯、數據局部性優化以及利用指令級並行性等。 內存訪問優化: 強調瞭改善數據局部性和空間局部性對於提高緩存命中率的重要性。 8. 網絡編程 (Network Programming) 客戶端-服務器模型: 講解瞭網絡通信的基本模型。 套接字接口 (Sockets API): 介紹瞭如何使用套接字接口來開發網絡應用程序，包括TCP和UDP協議。 Web 服務器: 通過一個簡單的Web服務器實例，展示瞭網絡編程的應用。 三、 學習價值與適用人群 《計算機係統：軟件與硬件的交互》（第二版）的價值體現在其能夠為讀者提供一個堅實的計算機係統基礎。通過深入理解本書內容，讀者將能夠： 深入理解程序的執行過程: 瞭解代碼如何從源代碼編譯、鏈接，最終在硬件上運行，以及中間的轉化過程。 寫齣更高效的程序: 掌握內存層次結構、緩存機製等原理，從而優化代碼，提升程序性能。 寫齣更安全的程序: 理解緩衝區溢齣、越界訪問等安全漏洞的根源，從而編寫更健壯的代碼。 理解操作係統的工作原理: 掌握虛擬內存、進程管理等操作係統核心概念的底層實現。 進行更有效的調試: 當程序齣現奇怪的錯誤時，能夠從更底層的角度進行分析和定位。 為更高級的計算機科學領域打下基礎: 無論是操作係統、計算機網絡、數據庫係統還是分布式係統，都離不開對計算機係統底層運作的深刻理解。 本書的目標讀者群體非常廣泛，包括但不限於： 計算機科學與技術專業的本科生和研究生: 作為核心課程的教材或參考書，能夠幫助學生建立紮實的計算機係統知識體係。 軟件工程師和程序員: 無論經驗水平如何，本書都能幫助他們提升對代碼和係統之間交互的理解，從而編寫齣更高質量的軟件。 係統管理員和運維工程師: 深入瞭解係統底層運作，有助於更好地管理和優化服務器環境。 對計算機係統底層原理感興趣的任何人士: 即使不是專業人士，隻要對計算機是如何工作的感到好奇，本書都能提供極具啓發性的內容。 四、 內容特點 本書之所以備受推崇，得益於其獨特的教學方法和內容組織： 從程序員的視角齣發: 強調軟件如何影響硬件，以及硬件如何支持軟件，而非純粹的硬件原理講解。 清晰的抽象層次: 逐步剝離抽象層，讓讀者看到不同層次之間的聯係。 豐富的示例和練習: 每個章節都配有大量的代碼示例、實驗練習和思考題，幫助讀者鞏固所學知識。 真實的體係結構: 以x86-64架構為例，貼近實際應用。 注重性能和安全: 貫穿全書的性能優化和安全意識的培養。 易於理解的語言: 盡管內容深刻，但作者力求用清晰易懂的語言進行闡述。 總而言之，《計算機係統：軟件與硬件的交互》（第二版）是一本不可多得的計算機係統導論性著作。它以其係統性、深度和實踐性，幫助讀者構建起對計算機係統全貌的深刻認識，是每一位緻力於深入理解計算機的開發者和學習者的必讀之作。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在人工智能和機器學習領域工作的研究者，我對能夠生成高效、優化代碼的編譯器技術一直很關注。這本《編譯原理（英文版.第2版）》雖然標題上寫著“編譯器設計教材書”，但其內容對於我們理解現代深度學習框架的底層實現，以及優化神經網絡模型的計算圖，都具有重要的參考價值。書中關於代碼優化部分，特彆是針對並行計算和嚮量化指令的討論，為我們理解如何讓算法在特定的硬件上（如GPU）高效運行提供瞭理論基礎。我曾遇到過一些模型推理速度瓶頸，很多時候並不是算法本身的問題，而是現有框架生成的代碼未能充分利用硬件特性。閱讀這本書，讓我更加清晰地認識到，編譯器不僅僅是簡單的代碼翻譯器，它更是一個能夠“思考”如何讓程序跑得更快的智能體。書中對中間錶示（IR）的設計和轉換的講解，也讓我對如何構建更靈活、更易於優化的計算圖有瞭新的思路。雖然我可能不會從頭開始設計一個完整的編譯器，但書中提供的原理和技術，足以讓我更有針對性地去理解和改進我所使用的AI框架的性能。

評分☆☆☆☆☆

我是一名教授編譯原理課程的教師，在過去的教學中，我嘗試過多種教材，但《編譯原理（英文版.第2版）》是我認為最能係統地、深入地傳達編譯原理精髓的著作之一。這本書的優點在於其結構的完整性和內容的深度。它不僅僅是一個簡單的知識羅列，而是以一種清晰的邏輯鏈條，將編譯的各個階段有機地連接起來。從詞法分析的模式匹配，到語法分析的結構化，再到語義分析的意義賦予，直至後續的代碼生成和優化，每一個環節的過渡都非常自然。書中對各種算法的講解，如遞歸下降分析、LR分析、LL分析，以及各種數據流分析和控製流分析技術，都做瞭非常詳盡的闡述，並且不迴避復雜性。這對於培養學生嚴謹的學術思維至關重要。我尤其欣賞它在討論代碼優化時，不僅僅是列舉一些常見的優化方法，還深入到這些優化方法背後的計算理論和復雜度分析。這使得學生不僅能夠“做什麼”，更能“為什麼這麼做”。雖然這本書的英文原版對一些初學者來說可能存在一定的閱讀門檻，但其內容的紮實程度和理論高度，足以使其成為任何希望深入理解計算機科學核心技術的學習者或從業者的必備參考。

評分☆☆☆☆☆

這本《編譯原理（英文版.第2版）》是一本極其厚重的著作，拿到手裏的那一刻，就被它嚴謹的排版和大量的篇幅所震撼。作為一名正在攻讀計算機科學專業的學生，我深知編譯原理在整個計算機科學體係中的重要性，它是連接高級語言和機器語言的橋梁，理解它，就如同掌握瞭計算機語言的“內功心法”。雖然這本書的標題包含瞭“程序設計編程書籍”的字樣，但我認為它更多地是為那些希望深入理解程序如何被執行的開發者提供堅實的基礎。翻開書頁，首先映入眼簾的是清晰的章節劃分，從詞法分析、語法分析到語義分析，再到中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成，每一個環節都層層遞進，邏輯嚴密。作者在講解每個概念時，都會輔以大量的圖示和僞代碼，這對於初學者來說無疑是一份極大的幫助。尤其是在語法分析部分，各種解析樹、LR分析等抽象的概念，如果僅僅依靠文字描述，很容易讓人雲裏霧裏，但通過書中詳細的圖示和步驟拆解，即使是復雜如LR(1)分析，也變得相對容易理解。我個人非常喜歡它在討論各種算法時的嚴謹性，不僅僅是給齣算法的框架，更會深入到每一步的細節，並且會討論不同算法的優劣，這對於我們選擇和實現編譯器技術非常有指導意義。雖然有時候會覺得它過於理論化，但正是這種深度，纔讓它成為一本不可多得的經典教材。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對編程語言底層原理非常感興趣的業餘愛好者，一直想找一本既有深度又不至於完全晦澀難懂的書籍來學習編譯。這本《編譯原理（英文版.第2版）》可以說是一次非常成功的探索。雖然我不是科班齣身，閱讀過程中也會遇到一些挑戰，但書中清晰的講解方式和豐富的例子，讓我能夠循序漸進地掌握其中的知識。我尤其喜歡它在介紹不同理論概念時，總會結閤實際的編程場景來闡述。比如，在講解語法分析時，作者並沒有停留在抽象的文法定義上，而是花瞭大量篇幅介紹如何將實際的編程語言（例如，簡單算術錶達式、賦值語句等）映射到這些文法規則上，並通過圖示來展示詞法分析器如何將輸入的源代碼分解成一個個“標記”，然後語法分析器如何利用這些標記構建齣語法樹。這種“從概念到實踐”的講解方式，對於我這樣的非專業讀者來說，非常有幫助。它讓我不再覺得編譯原理是高高在上的理論，而是能夠切實應用到程序設計中的強大工具。這本書為我提供瞭一個非常好的起點，讓我能夠開始思考如何去設計自己的小型解釋器，或者理解現有的編程語言是如何工作的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有幾年從業經驗的軟件工程師，我一直在尋找一本能夠幫助我係統性梳理和深化對編譯器理解的書籍。市麵上關於編程語言和開發框架的資料層齣不窮，但真正能觸及“編譯”這個核心層麵的，卻相對較少。這本《編譯原理（英文版.第2版）》恰好填補瞭這一空白。它的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期，遠不止是一本簡單的“程序設計編程書籍”。書中對編譯器各個階段的剖析，尤其是對代碼優化部分，簡直是“點睛之筆”。現代編譯器為何能將我們編寫的簡潔代碼優化得如此高效，這本書給齣瞭詳盡的解釋。例如，對於循環不變代碼外提、死代碼消除、常量摺疊等優化技術，作者不僅給齣瞭其背後的原理，還通過具體的例子展示瞭這些優化是如何實際應用的。這對於我理解和編寫高性能的程序非常有啓發。我常常在思考，為什麼有些算法在理論上復雜度不高，但在實際運行中卻不如預期，很多時候就與編譯器的優化能力息息相關。這本書讓我認識到，要想真正寫齣“好”的代碼，不僅要有精巧的算法設計，還要理解代碼是如何被“翻譯”和“執行”的。雖然這本書的篇幅不小，閱讀也需要一定的耐心和基礎，但一旦你深入進去，你就會發現它為你打開瞭一個全新的視角，讓你對軟件的運行機製有瞭更深層次的認識。