编译原理教程-胡元义 编-大学-文轩网
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&&&&胡元义主编的这本《编译原理教程(第3版)》系统地介绍了编译程序的设计原理及实现技术，主要内容包括：绪论、词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成、代码优化、目标程序运行时存储空间的组织、目标代码生成、符号表与错误处理等。&&&&在内容的组织上，本书强调知识的实用性，将编译的基本理论与具体的实现技术有机地结合起来，既注重了理论的完整性，化繁为简，又将理论融于具体的实例中，化难为易，以达到准确、清楚地阐述相关概念和原理的目的。本书注重各章节对理论阐述的条理性，书中给出的例子也具有较强的实用性与连贯性，使读者对编译的各个阶段有一个全面、直观的认识。本书采用的算法全部由C语言描述，各章均附有习题。&&&&《编译原理教程(第3版)》可作为计算机本科专业的教材，也可作为计算机软件工程人员的参考资料。
隐藏全部&&第一章&绪论1.1&程序设计语言和编译程序1.2&编译程序的历史及发展1.3&编译过程和编译程序结构1.4&编译程序的开发1.5&构造编译程序所应具备的知识内容习题第二章&词法分析2.1&词法分析器的设计方法2.1.1&单词符号的分类与输出形式2.1.2&状态转换图2.2&一个简单的词法分析器示例2.2.1&C语言子集的单词符号表示2.2.2&C语言子集对应的状态转换图2.2.3&状态转换图的实现2.3&正规表达式与有限自动机简介2.3.1&正规表达式与正规集2.3.2&有限自动机2.4&正规表达式到有限自动机的构造2.4.1&由正规表达式构造等价的非确定有限自动机(NIFA)2.4.2&NFA的确定化2.4.3&确定有限自动机(I)FA)的化简2.4.4&正规表达式到有限自动机构造示例2.5&词法分析器的自动生成习题二第三章&语法分析3.1&文法和语言3.1.1&文法和语言的基本概念3.1.2&形式语言分类3.1.3&正规表达式与上下文无关文法3.2&推导与语法树3.2.1&推导与短语3.2.2&语法树与二义性3.3&自顶向下的语法分析3.3.1&递归下降分析法3.3.2&LL(1)分析法3.4&自底向上的语法分析3.4.1&自底向上分析原理3.4.2&算符优先分析法3.5&规范归约的自底向上语法分析方法3.5.1&LR分析器的工作原理3.5.2&LR(0)分析器3.5.3&SLR(1)分析器3.5.4&LR(1)分析器3.5.5&LALR分析器3.5.6&二义文法的应用3.5.7&LR分析器应用与拓展习题三第四章&语义分析和中间代码生成4.1&概述4.1.1&语义分析的概念4.1.2&语法制导翻译方法4.2&属性文法4.2.1&文法的属性4.2.2&属性文法4.3&几种常见的中间语言4.3.1&抽象语法树4.3.2&逆波兰表示法4.3.3&三地址代码4.4&表达式及赋值语句的翻译4.4.1&简单算术表达式和赋值语句的翻译4.4.2&布尔表达式的翻译4.5&控制语句的翻译4.5.1&条件语句if的翻译4.5.2&条件循环语句while的翻译4.5.3&三种基本控制结构的翻译4.5.4&多分支控制语句case的翻译4.5.5&语句标号和转移语句的翻译4.6&数组元素的翻译4.6.1&数组元素的地址计算及中间代码形式4.6.2&赋值语句中数组元素的翻译4.6.3&数组元素翻译示例4.7&过程或函数调用语句的翻译4.7.1&过程或函数调用的方法4.7.2&过程或函数调用语句的四元式生成4.8&说明语句的翻译4.8.1&变量说明的翻译4.8.2&数组说明的翻译4.9&递归下降语法制导翻译方法简介习题四第五章&代码优化5.1&局部优化5.1.1&基本块的划分方法5.1.2&基本块的DAG方法5.1.3&用DAG进行基本块的优化处理5.1.4&DAG构造算法的进一步讨论5.2&循环优化5.2.1&程序流图与循环5.2.2&循环的查找5.2.3&循环优化*5.3&全局优化概述5.3.1&到达一定值与引用一定值链5.3.2&定值一引用链(du链)5.3.3&写传播*5.4&代码优化示例习题五第六章&目标程序运行时存储空间的组织6.1&静态存储分配6.2&简单的栈式存储分配6.2.1&栈式存储分配与活动记录6.2.2&过程的执行6.3&嵌套过程语言的栈式实现6.3.1&嵌套层次显示(DISPLAY)表和活动记录6.3.2&嵌套过程的执行6.3.3&访问非局部名的另一种实现方法6.4&堆式动态存储分配6.4.1&堆式存储的概念6.4.2&堆式存储的管理方法*6.5&参数传递补遗6.5.1&参数传递的方法6.5.2&不同参数传递方法比较习题六第七章&目标代码生成7.1&简单代码生成器7.1.1&待用信息与活跃信息7.1.2&代码生成算法7.1.3&寄存器分配7.1.4&源程序到目标代码生成示例*7.2&汇编指令到机器代码翻译概述习题七第八章&符号表与错误处理8.1&符号表8.1.1&符号表的作用8.1.2&符号表的组织8.1.3&分程序结构语言符号表建立8.1.4&非分程序结构语言符号表建立8.1.5&常用符号表结构8.1.6&符号表内容8.2&错误处理8.2.1&语法错误校正8.2.2&语义错误校正习题八附录1&指令码汇总表附录2&指令编码空间表参考文献
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编译原理第4章 语法分析(自下而上分析)|编​译​原​理​第章
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书名:面向计算机科学与技术专业规范系列教材:编译原理
原价：28.00元
作者：何炎祥
出版社：机械工业出版社
出版日期：
装帧：平装
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《面向计算机科学与技术专业规范系列教材:编译原理》编辑推荐：编译程序是计算机最重要的系统软件之一。是高级程序设计语言的支撑基础。《面向计算机科学与技术专业规范系列教材:编译原理》主要介绍设计和构造编译程序的基本原理和典型方法。特别注意理论与实践、原理与方法的互通，而且基本概念清晰，深入浅出，循序渐进，系统性强。各章之后还附有难度不一的习题供读者复习、思考和探索。《面向计算机科学与技术专业规范系列教材:编译原理》既可作为高等院校计算机专业工程硕士的教材，也可供有关师生和科技工作者及软件研发人员学习和参考。
《面向计算机科学与技术专业规范系列教材:编译原理》主要介绍设计和构造编译程序的基本原理和方法，内容包括适合于计算机高级程序设计语言翻译的形式语言和自动机理论、常用的词法分析方法、各种经典的语法分析方法、语法制导翻译方法、存储器的组织与管理方法、符号表的组织与造查表方法、代码优化和代码生成方法、并行编译程序及编译自动化技术等。《编译原理》特别注重理论与实践、原理与方法的互通，而且基本概念清晰，深入浅出，循序渐进，系统性强。各章之后还附有难度不一的习题供复习、思考和探索之用。《面向计算机科学与技术专业规范系列教材:编译原理》既可作为高等院校计算机专业工程硕士及相关层次学生的教材，也可供科技工作者及软件研发人员学习和参考。
出版者的话
第1章 引论1
1.1 程序设计语言的发展1
1.1.1 程序设计语言1
1.1.2 翻译程序1
1.2 为什么需要编译程序2
1.3 编译程序的工作过程4
1.3.1 分析部分5
1.3.2 综合部分6
1.4 编译程序的结构6
1.4.1 编译程序的典型结构6
1.4.2 编译程序的前端和后端6
1.4.3 编译程序的分遍7
1.4.4 源程序中的错误及出错处理8
1.5 编译程序的组织方式8
1.6 编译程序的其他技术9
1.6.1 编译程序的自展技术9
1.6.2 编译程序的移植技术9
1.6.3 编译程序的自动化技术10
1.6.4 程序的可再入性10
1.7 翻译程序的编写系统11
1.8 并行编译程序12
1.9 小结13
第2章 形式语言概论15
2.1 语言成分15
2.2 文法和语言17
2.2.1 产生式文法17
2.2.2 上下文无关文法17
2.2.3 推导与直接推导18
2.3 文法的分类19
2.3.1 文法分类19
2.3.2 文法分类的意义21
2.3.3 文法举例22
2.4 语言和语法23
2.4.1 句型、句子和语言23
2.4.2 语法树24
2.4.3 产生式树和产生式图25
2.5 文法和语言的一些特性26
2.5.1 无用非终结符号26
2.5.2 不可达文法符号26
2.5.3 可空非终结符27
2.5.4 最左推导、最右推导和规范推导28
2.5.5 二义性29
2.6 分析方法简介30
2.6.1 自顶向下分析方法30
2.6.2 确定的自顶向下分析方法32
2.6.3 自底向上分析方法33
2.6.4 文法在内存中的表示34
2.7 小结36
第3章 有穷自动机38
3.1 概述38
3.2 有穷自动机的定义40
3.2.1 状态转换表40
3.2.2 状态转换图41
3.2.3 构形和移动42
3.2.4 自动机的等价性42
3.2.5 非确定有穷自动机42
3.3 NDFSA到DFSA的转换44
3.3.1 空移环路的寻找和消除44
3.3.2 确定化——子集法45
3.3.3 确定化——造表法46
3.3.4 消除不可达状态48
3.3.5 确定有穷自动机的化简48
3.3.6 从化简后的DFSA到程序表示50
3.4 正规文法与有穷自动机51
3.4.1 从正规文法到FSA52
3.4.2 从FSA到正规文法52
3.5 正规表达式与FSA53
3.5.1 正规表达式的定义53
3.5.2 正规表达式到NDFSA的转换55
3.5.3 NDFSA M到正规表达式的转换56
3.5.4 从正规文法到正规表达式57
3.6 DFSA在计算机中的表示58
3.6.1 矩阵表示法58
3.6.2 表结构表示法58
3.6.3 程序表示法59
3.7 小结59
第4章 词法分析62
4.1 单词符号62
4.2 词法分析程序的设计63
4.2.1 预处理63
4.2.2 状态转换图63
4.2.3 根据状态转换图设计词法分析程序64
4.2.4 由正规文法设计词法分析程序66
4.2.5 由正规表达式设计词法分析程序66
4.2.6 设计词法分析程序的直接方法67
4.3 标识符的处理68
4.3.1 类型的机内表示68
4.3.2 标识符的语义表示68
4.3.3 符号表68
4.3.4 标识符处理的基本思想68
4.4 词法错误及其处理69
4.5 小结69
第5章 自顶向下语法分析71
5.1 非确定的下推自动机71
5.1.1 PDA的形式定义72
5.1.2 PDA的构形和移动73
5.1.3 上下文无关语言与PDA74
5.2 消除左递归的方法76
5.2.1 文法的左递归性76
5.2.2 用扩展的BNF表示法消除左递归77
5.2.3 直接改写法78
5.2.4 消除左递归的算法79
5.3 LL(k)文法80
5.3.1 LL(1)文法的判断条件80
5.3.2 集合FIRST、FOLLOW与SELECT的构造81
5.4 确定的LL(1)分析器的构造83
5.4.1 分析表M的构造算法84
5.4.2 LL(1)分析器的总控算法86
5.5 递归下降分析程序及其设计87
5.5.1 递归下降分析程序87
5.5.2 流程图设计88
5.5.3 程序设计89
5.6 小结90
第6章 自底向上分析和优先分析方法93
6.1 短语和句柄93
6.2 移进归约方法95
6.3 非确定的自底向上分析器96
6.4 有关文法的一些关系100
6.4.1 关系100
6.4.2 布尔矩阵和关系101
6.4.3 Warshall算法102
6.4.4 关系FIRST与LAST103
6.5 简单优先分析方法105
6.5.1 简单优先关系105
6.5.2 简单优先关系的形式化构造方法107
6.5.3 简单优先文法及其分析算法108
6.5.4 简单优先分析方法的局限性110
6.6 算符优先分析方法111
6.6.1 算符优先文法111
6.6.2 OPG优先关系的构造111
6.6.3 素短语及句型的分析113
6.6.4 算符优先分析算法113
6.7 优先函数及其构造115
6.7.1 Bell方法116
6.7.2 Floyd方法117
6.7.3 两种方法的比较118
6.8 小结119
第7章 自底向上的LR(k)分析方法122
7.1 LR(k)文法和LR(k)分析器122
7.2 LR(0)分析表的构造125
7.2.1 规范句型的活前缀和LR(0)项目125
7.2.2 拓广文法和CLOSURE(I)函数126
7.2.3 goto(I,X)函数和LR(0)项目集规范族126
7.2.4 有效项目128
7.2.5 举例129
7.2.6 LR(0)文法和构造LR(0)分析表的算法132
7.3 SLR分析表的构造133
7.4 规范LR(1)分析表的构造136
7.5 LALR分析表的构造140
7.6 无二义性规则的使用144
7.7 小结145
第8章 语法制导翻译法147
8.1 基本原理和树变换147
8.1.1 基本原理147
8.1.2 树变换149
8.2 简单SDTS和自顶向下翻译器150
8.3 简单后缀SDTS和自底向上翻译器152
8.3.1 后缀翻译153
8.3.2 条件语句的处理153
8.3.3 函数调用的处理154
8.4 抽象语法树的构造155
8.4.1 自底向上构造ＡＳＴ156
8.4.2 ＡＳＴ的拓广157
8.5 属性文法157
8.5.1 Ｌ属性文法158
8.5.2 Ｓ属性文法158
8.6 中间代码形式158
8.6.1 逆波兰表示法159
8.6.2 逆波兰表示法的推广159
8.6.3 四元式160
8.6.4 三元式161
8.7 属性翻译文法的应用162
8.7.1 综合属性与自底向上定值162
8.7.2 继承属性和自顶向下定值163
8.7.3 布尔表达式到四元式的翻译164
8.7.4 条件语句的翻译164
8.7.5 迭代语句的翻译165
8.8 小结167
第9章 运行时的存储组织与管理170
9.1 存储分配基础知识170
9.1.1 运行时刻的存储区域170
9.1.2 过程活动与过程的活动记录170
9.1.3 静态层次、静态外层和动态外层171
9.1.4 名字的作用域和生存期172
9.1.5 名字的静态属性和动态属性173
9.1.6 常见数据类型的存储分配173
9.2 典型的存储分配方案174
9.2.1 静态存储分配方案174
9.2.2 动态存储分配方案175
9.2.3 存储分配时需考虑的问题175
9.3 参数传递方式及其实现176
9.3.1 传地址176
9.3.2 传值177
9.3.3 传结果177
9.3.4 传名177
9.4 栈式存储分配178
9.4.1 概述178
9.4.2 简单栈式存储分配179
9.4.3 嵌套结构语言的栈式存储分配180
9.4.4 过程调用时的存储管理183
9.4.5 PL/0栈式存储分配183
9.5 堆式存储分配方法184
9.6 小结185
第10章 符号表187
10.1 概述187
10.1.1 符号表的地位与作用187
10.1.2 符号表的生存期188
10.2 符号表的内容188
10.3 符号表的组织189
10.3.1 符号表的数据结构189
10.3.2 符号表的内容组织189
10.4 栈式符号表190
10.4.1 栈式符号表概述190
10.4.2 栈式符号表举例191
10.5 小结194
第11章 优化196
11.1 控制流图197
11.2 常见的冗余199
11.2.1 公共子表达式200
11.2.2 复制传播201
11.2.3 活跃变量分析及死代码删除202
11.3 循环优化203
11.3.1 代码外提203
11.3.2 归纳变量与强度削弱206
11.3.3 循环展开208
11.3.4 指令调度209
11.4 小结210
第12章 代码生成213
12.1 概述213
12.1.1 目标代码形式213
12.1.2 目标代码生成的主要问题213
12.1.3 寄存器分配的原则214
12.2 PL/0抽象计算机模型214
12.2.1 PL/0抽象计算机的代码214
12.2.2 PL/0语言目标代码举例215
12.3 目标代码结构216
12.3.1 目标代码结构的设计216
12.3.2 常见语法成分目标代码结构设计217
12.4 PL/0编译程序的目标代码生成218
12.4.1 PL/0编译程序中的相关定义218
12.4.2 基本语句的翻译219
12.4.3 过程的翻译221
12.4.4 目标代码生成举例223
12.5 小结228
附录 PL/0编译程序源程序230
参考文献247
何炎祥，教授、博士生导师，武汉大学计算机学院院长。主要研究方向为：分布并行处理（含移动计算与Web服务）、可信软件、数据挖掘和软件工程等。主持和主要承担的科研项目包括863高技术计划项目、国家自然科学基金重大研究计划项目、国家自然科学基金面上项目、省市科技攻关项目等40余项，发表论文200多篇，出版著作和教材15部。主讲课程“编译原理”于2005年被评为国家精品课。获包括湖北省科技进步一等奖在内的省部级科技成果和教学成果奖多项，并获国家教学名师、宝钢优秀教师奖、湖北省青少年科技教育工作先进个人，湖北省优秀研究生导师等。享受国务院政府特殊津贴。伍春香，副教授，硕士生导师。主要从事与编译、人工智能相关的教学和科研工作。王汉飞，武汉大学计算机学院副教授。主要研究方向为程序设计理论。长期从事“编译原理”课程教学。
一个高级语言的编译程序就是这个高级语言的翻译程序。每个计算机程序都表示了某种行为，都可以完成某些特定任务。对于编译程序的主要要求在于源程序与目标程序的行为应该是完全相同的。也就是说，不管由一个高级语言程序（如一个C或Java程序）转换得来的机器语言程序的细节如何，这个高级语言程序对于相同的输入都应该产生相同的结果，而且执行相应机器语言程序的结果与执行原来高级语言程序的结果也是完全一致的。这样，编译程序的存在就可以使高级语言独立于机器。程序员在使用高级语言编写程序时不需要考虑那些与机器有关的繁琐细节，而可以把和机器有关的问题交给编译程序去处理。
众所周知，我们不可能通过替换几个单词就能简单地把一种语言翻译成另一种语言。而必须首先分析源程序，弄清楚它的基本含义和结构。这个过程称为“分析”（Parsing）。然后在此基础上进行一次或多次转换，最终构造出相应的目标程序。
从图1.1可知，在编译方式中源程序的编译和目标程序的运行是分成两个阶段完成的。编译所得的目标程序，计算机暂不能直接执行，还必须由连接装配程序（nking-loadei）将目标程序和系统子程序等连接成一个可执行程序，这个可执行程序则可直接被计算机执行。
由于编译方式具有上述这些特征，因此，很多高级语言，如FORTRAN、ALGOL、PASCAL、COBOL、C、C++语言等，均采用这种编译方式。
编译程序(Compiler)是计算机的重要系统软件，是高级程序设计语言的支撑基础。本书主要介绍设计和构造编译程序的基本原理和方法。
本书共分12章。第1章讲述编译程序的功能、结构、工作过程、组织方式、编译程序与高级语言的关系以及编译自动化方面的基本知识。
第2章介绍形式语言理论，我们仅仅给出了便于理解、有助于研究各种分析方法和设计构造编译程序的形式语言理论，并着重介绍上下文无关文法。
有穷自动机是描述词法的有效工具，也是进行词法分析的主要理论基础。因此，第3章专门介绍有穷状态自动机，它与正规文法、正规表达式之间的对应关系以及它的确定化和最小化方面的知识。第4章讨论词法分析程序的设计方法。
上下文无关文法可用于描述现今大多数高级程序设计语言的语法，也是语法分析的主要理论支柱。为此，在接下来的几章里，主要讨论与上下文无关文法相关的各类语法分析方法。
第5章介绍自顶向下分析方法，包括LL(k)文法、LL(1)分析方法和应用十分广泛的递归下降分析方法。第6章讨论自底向上分析方法的一般原理和优先分析方法，包括简单优先分析技术和算符优先分析方法。第7章专门讨论自底向上的LR(k)分析方法，包括LR(0)、SLR(1)、规范LR(1)以及LALR(1)分析表的构造算法。
第8章介绍语法制导翻译方法（SDTS），主要讨论SDTS的基本原理、属性翻译文法及其在中间代码生成中的应用。
第9章讨论运行时的存储组织与管理，其中考虑了一些重要的语言特征，如过程调用、参数传递、数组和记录的存取方式以及多种存储分配技术。
第10章讨论符号表的组织和存取符号表的各种方法。第11章介绍常用的优化方法。第12章主要通过与具体机器无关的PL/0语言的目标代码生成过程，讨论了代码生成的原理。考虑到完整性，我们在附录中给出了PL/0编译程序源程序。
“编译原理”这门课程是计算机专业的主干课和必修课，也是计算机专业工程硕士课程中较难学习的一门课程，其先导课程是汇编语言程序设计、计算机组成原理、数据结构、高级语言程序设计和离散数学等。
本课程的参考学时数72，教师可根据具体情况对教材内容进行取舍，例如，工科院校的学生可略过第7、8章并可精减第2、3章的内容，从而使授课学时数减至54。教师在讲授本课程的同时应加强并引导学生做好该课程实践方面的规划和检验。
本书特别注重设计和构造编译程序的理论与实践、原理与方法的互通，而且基本概念清晰，深入浅出，循序渐进，系统性强。每章之后还附有难度不一的习题供学生复习、思考和探索。本书既可作为高等院校计算机专业工程硕士及相关层次学生的教材，也可供有关师生和科技工作者及软件开发人员学习和参考。
本书的第9、10、12章和附录由伍春香编写，第11章由王汉飞编写，其余各章由何炎祥编写。何炎祥和王汉飞最后统稿。本书是在我们已经出版的几本编译原理教材的基础上经过适当修订而成。在修订过程中得到了原合作者的全力支持。此外，书中引用了一些专家学者的论著和研究成果，以及一些公司的产品介绍，在此一并表示真诚的感谢。
限于水平，书中错误难免，敬请读者指正。
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编译原理第4章 语法分析(自下而上分析)|
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