本書是一本計算機專業的寬口徑教材，新版覆蓋 CCC2001 和 CCC20O2 教程中編程語言（LP）模塊的全部知識點，內容涉及語言及其編譯系統的設計要素，設計思想，設計方法，設計技術和設計風格等知識。全書分為上、下篇。上篇，程序設計語言的設計包括：緒論、數據類型、控制結構、程序語言設計；下篇，程序設計語言的實現（編譯）包括：編譯概述、詞法分析、自上而下的語法分析、自下而上的語法分析、語義分析和中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成、運行時存儲空間的組織。
上篇 程序設計語言的設計
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 強制式語言
1.2.1 程序設計語言的分類
1.2.2 馮 諾依曼體系結構
1.2.3 綁定和綁定時間
1.2.4 變量
1.2.5 虛擬機
1.3 程序單元
1.4 程序設計語言發展簡介
1.4.1 早期的高級語言
1.4.2 早期語言的發展階段
1.4.3 概念的集成階段
1.4.4 再一次突破
1.4.5 大量的探索
1.4.6 Ada 語言
1.4.7 第四代語言
1.4.8 網絡時代的語言
1.4.9 新一代程序設計語言
1.4.10 面向未來的漢語程序設計語言
1.4.11 總結
習題1
第2章 數據類型
2.1 引言
2.2 內部類型
2.3 用戶定義類型
2.3.1 笛卡兒積
2.3.2 有限映像
2.3.3 序列
2.3.4 遞歸
2.3.5 判定或
2.3.6 冪集
2.4 Pascal語言數據類型結構
2.4.1 非結構類型
2.4.2 聚合構造
2.4.3 指針
2.5 Ada語言數據類型結構
2.5.1 標量類型
2.5.2 組合類型
2.6 C語言數據類型結構
2.6.1 非結構類型
2.6.2 聚合構造
2.6.3 指針
2.6.4 空類型
2.7 Java 語言的數據類型
2.7.1 內部類型
2.7.2 用戶定義類型
2.8 抽象數據類型
2.8.1 SIMULA 67 語言的類機制
2.8.2 CLU語言的抽象數據類型
2.8.3 Ada語言的抽象數據類型
2.8.4 Modula 2語言的抽象數據類型
2.8.5 C ++語言的抽象數據類型
2.8.6 Java抽象數據類型
2.9 類型檢查
2.10 類型轉換
2.11 類型等價
2.12 實現模型
2.12.1 內部類型和用戶定義的非結構類型實現模型
2.12.2 結構類型實現模型
習題2
第3章 控制結構
3.1 引言
3.2 語句級控制結構
3.2.1 順序結構
3.2.2 選擇結構
3.2.3 重復結構
3.2.4 語句級控制結構分析
3.2.5 用戶定義控制結構
3.3 單元級控制結構
3.3.1 顯式調用從屬單元
3.3.2 隱式調用單元——異常處理
3.3.3 SIMULA 67語言協同程序
3.3.4 并發單元
習題3
第4章 程序語言的設計
4.1 語言的定義
4.1.1 語法
4.1.2 語義
4.2 文法
4.2.1 文法的定義
4.2.2 文法的分類
4.2.3 文法產生的語言
4.2.4 語法樹
4.3 語言的設計
4.3.1 表達式的設計
4.3.2 語句的設計
4.3.3 程序單元的設計
4.3.4 程序的設計
4.4 語言設計實例
4.5 一些設計準則
習題4
下篇 程序設計語言的實現(編譯)
第5章 編譯概述
5.1 引言
5.2 翻譯和編譯
5.3 解釋
5.4 編譯步驟
習題5
第6章 詞法分析
6.1 詞法分析概述
6.2 單詞符號的類別
6.3 詞法分析器的輸出形式
6.4 詞法分析器的設計
6.5 符號表
6.5.1 符號表的組織
6.5.2 常用的符號表結構
6.6 Lex介紹
6.6.1 Lex原理
6.6.2 Lex進階
6.6.3 Lex例子
習題6
第7章 自上而下的語法分析
7.1 引言
7.2 回溯分析法
7.2.1 回溯的原因
7.2.2 提取公共左因子
7.2.3 消除左遞歸
7.3 遞歸下降分析法
7.3.1 遞歸下降分析器的構造
7.3.2 擴充的BNF
7.4 預測分析法
7.4.1 預測分析過程
7.4.2 預測分析表的構造
7.4.3 LL(1)文法
7.4.4 非LL(1)文法
習題7
第8章 自下而上的語法分析
8.1 引言
8.1.1 分析樹
8.1.2 規范歸約、短語和句柄
8.2 算符優先分析法
8.2.1 算符優先文法
8.2.2 算符優先分析算法
8.2.3 算符優先關系表的構造
8.3 LR分析法
8.3.1 LR分析過程
8.3.2 活前綴
8.3.3 LR（0）項目集規范族
8.3.4 LR（0）分析表的構造
8.3.5 SLR（1）分析表的構造
8.4 Yacc介紹
8.4.1 Yacc原理
8.4.2 Yacc進階
8.4.3 Yacc例子
習題8
第9章 語義分析和中間代碼生成
9.1 語義分析概論
9.1.1 語義分析的任務
9.1.2 語法制導翻譯
9.2 中間代碼
9.3 語義變量和語義函數
9.4 說明語句的翻譯
9.5 賦值語句的翻譯
9.5.1 只含簡單變量的賦值語句的翻譯
9.5.2 含數組元素的賦值語句的翻譯
9.6 控制語句的翻譯
9.6.1 布爾表達式的翻譯
9.6.2 無條件轉移語句的翻譯
9.6.3 條件語句的翻譯
9.6.4 while語句的翻譯
9.6.5 for語句的翻譯
9.6.6 過程調用的翻譯
習題9
第10章 代碼優化和目標代碼生成
10.1 局部優化
10.1.1 優化的定義
10.1.2 基本塊的劃分
10.1.3 程序流圖
10.1.4 基本塊內的優化
10.2 全局優化
10.2.1 循環的定義
10.2.2 必經結點集
10.2.3 循環的查找
10.2.4 循環的優化
10.3 并行優化
10.3.1 數據的依賴關系分析
10.3.2 向量化代碼生成
10.3.3 反相關與輸出相關的消除
10.3.4 標量擴張
10.3.5 循環條塊化
10.4 目標代碼生成
10.4.1 一個計算機模型
10.4.2 簡單的代碼生成方法
10.4.3 循環中的寄存器分配
習題10
第11章 運行時存儲空間的組織
11.1 程序的存儲空間
11.1.1 代碼空間
11.1.2 數據空間
11.1.3 活動記錄
11.1.4 變量的存儲分配
11.1.5 存儲分配模式
11.2 靜態分配
11.3 棧式分配
11.3.1 只含半靜態變量的棧式分配
11.3.2 半動態變量的棧式分配
11.3.3 非局部環境
11.3.4 非局部環境的引用
11.4 參數傳遞
11.4.1 數據參數傳遞
11.4.2 子程序參數傳遞
習題11
第12章 MINI語言編譯器的設計與實現
12.1 MINI語言概述
12.2 MINI編譯器概述
12.3 詞法分析
12.3.1 概述
12.3.2 MINI語言詞法分析程序的實現
12.3.3 關鍵字與標識符的識別
12.3.4 為標識符分配空間
12.4 語法分析
12.4.1 概述
12.4.2 MINI語言的語法
12.4.3 MINI語言語法分析程序的實現
12.5 語義分析
12.5.1 概述
12.5.2 MINI語言的語義
12.5.3 MINI語言的符號表
12.5.4 MINI語言語義分析程序的實現
12.6 運行時環境
12.6.1 概述
12.6.2 MINI語言的運行時環境
12.7 代碼生成
12.7.1 概述
12.7.2 目標機器——MINI Machine
12.7.3 MINI代碼生成器的實現
12.8 代碼優化
12.8.1 將臨時變量放入寄存器
12.8.2 在寄存器中保存變量
12.8.3 優化測試表達式
12.9 MINI編譯器的使用方法
12.10 進一步的工作
第13章 clang/LLVM編譯器平臺介紹
13.1 發展背景
13.2 clang架構
13.3 靜態單賦值指令
13.4 代碼轉換過程
13.5 clang與GCC的比較
13.6 clang/LLVM特色
13.7 目錄結構
附錄A 形式語言與自動機簡介
參考文獻
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