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出版者:Springer Verlag

作者:Budd, Timothy

出品人:

页数:167

译者:

出版时间:1987-12

价格:$ 36.10

装帧:Pap

isbn号码:9780387966434

丛书系列:

图书标签:

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《代码的炼金术：从汇编到现代语言的编译原理深度解析》 图书简介 本书是一部系统、深入探讨编译原理的专著，旨在为计算机科学的学生、软件工程师以及对底层系统架构充满好奇的读者提供一个全面而实用的学习路径。它不局限于某一特定语言或编译器架构，而是致力于揭示编译过程背后的通用理论、算法与工程实践，从而使读者能够构建、理解并优化任何编程语言的编译器或解释器。 第一部分：编译器的基石——词法与语法分析的艺术 本部分是理解编译器工作流程的起点，侧重于如何将人类可读的源代码转化为机器可理解的结构。 第一章：源代码的初探与词法分析器的构造 本章深入剖析了文本流到有意义符号串的转化过程。我们将详细探讨正则表达式理论、有限自动机（DFA与NFA）的构建与应用，以及如何高效地实现词法扫描器。重点讨论了令牌（Token）的设计、关键字的处理、运算符的识别，以及如何有效处理空白字符和注释。此外，我们还将介绍基于工具（如Lex/Flex）的实践，并分析在处理复杂语言特性（如Unicode支持和预处理器指令）时可能遇到的挑战。 第二章：语法的雕琢——上下文无关文法与解析技术 本章的核心是理解和形式化编程语言的结构。我们从巴科斯范式（BNF）和扩展巴科斯范式（EBNF）入手，建立严格的语法描述体系。随后，我们将详细解析处理这些文法的核心算法： 自顶向下解析：重点讲解LL(1)文法的分析与构建，包括预测分析表（Predictive Parsing Table）的生成，以及递归下降解析器（Recursive Descent Parser）的手动实现技巧。 自底向上解析：这是最强大的解析技术之一。我们将详尽阐述LR(0)、SLR(1)、LALR(1)和Canonical LR(1)解析器的构造原理、动作和转移函数，并解释为什么LALR(1)成为工业界最常用的解析技术。 通过大量的实例，读者将掌握如何使用解析技术来检测语法错误、报告错误位置，并构建出健壮的解析器。 第二部分：结构的语义化——抽象语法树与中间表示 代码的结构确定后，下一步就是赋予其意义。本部分关注如何将扁平的语法结构提升为具有语义信息的抽象表示，并将其转化为便于优化的中间形态。 第三章：从解析树到抽象语法树（AST）的转换 解析器生成的是一个结构化的解析树，它往往冗余且难以直接操作。本章阐述了如何通过“属性文法”（Attribute Grammars）和语义动作，将解析树高效地提炼成精简的抽象语法树（AST）。我们将讨论如何将类型信息、作用域规则等语义属性附着到AST节点上，为后续的语义分析做准备。 第四章：跨越机器鸿沟——中间代码的生成与表达 现代编译器很少直接从AST生成目标机器代码。中间表示（IR）是优化和多目标代码生成的关键桥梁。本章将比较和对比不同的IR形式： 三地址码（Three-Address Code, TAC）：详细介绍其指令集、如何进行代码翻译（如四元式、三元式）。 静态单赋值（Static Single Assignment, SSA）形式：解释SSA如何简化数据流分析，是现代高性能编译器（如LLVM）的核心技术。 图表示IR：探讨控制流图（CFG）和依赖图在表示程序结构中的作用。 第三部分：代码的灵魂——语义分析与类型系统 编译的这一阶段确保了程序的“意义”是合法的，并为后续的优化打下坚实的基础。 第五章：类型系统的构建与校验 类型是编程语言的核心约束。本章从形式化角度探讨类型系统，包括基本类型、复合类型（数组、结构体、指针）的表示。我们将深入研究类型检查算法：如何使用符号表（Symbol Table）来存储和查找变量定义、作用域规则（词法作用域与动态作用域），以及如何处理类型提升（Type Promotion）、兼容性检查和多态性（Polymorphism）的基础处理。 第六章：控制流与数据流的分析 理解程序如何执行至关重要。本章讲解如何构建控制流图（CFG）来模型化程序的执行路径，以及如何利用数据流分析（如活跃变量分析、到达定义分析）来推导程序状态的信息。这些分析是后续进行优化，特别是死代码消除和常量折叠的基础。 第四部分：效率的追求——代码优化的高级技术 优化是编译器技术皇冠上的明珠。本部分聚焦于一系列经典的、现代的优化策略，旨在提升代码的执行速度、减小代码体积或降低能耗。 第七章：机器无关的优化策略 这些优化可以在不考虑具体目标机器的情况下应用： 常量折叠与传播：识别并计算编译时已知的表达式。 代数简化与强度降低：优化数学运算，例如将指数运算转换为乘法。 循环优化：重点介绍循环不变量外提（Loop Invariant Code Motion）、循环展开（Loop Unrolling）和代码的分布化。 过程间优化（IPO）：讨论如何通过函数间分析（如过程摘要）来消除函数调用的开销。 第八章：机器相关的优化与代码生成 本章将焦点转向具体的硬件架构。我们将探讨目标机器的特性如何影响代码生成决策： 指令选择：如何将中间代码映射到最优的机器指令序列。 指令调度：利用流水线和乱序执行能力，重新排序指令以最大化吞吐量。 寄存器分配：这是性能优化的瓶颈之一。我们将详细介绍基于图着色的寄存器分配算法，理解溢出（Spilling）的成本与处理机制。 结论：编译器的未来趋势 最后，本书将展望编译技术的前沿领域，包括即时编译（JIT）的挑战、硬件辅助的编译技术、面向并行计算（如GPU）的代码生成，以及如何利用机器学习辅助编译器决策。 目标读者： 深入理解计算机底层运行机制的软件工程师、系统程序员，以及希望构建自己的语言工具链或深入研究程序分析方法的学术研究人员。阅读本书需要具备扎实的离散数学和数据结构基础。

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自从在一次偶然的编程论坛上看到有人提起 APL 语言，我对它那独特的、几乎颠覆了我对编程语言认知的魅力就充满了好奇。而《An APL Compiler》这本书的出现，无疑是给了我一个深入了解其背后的技术奥秘的绝佳机会。我一直觉得，任何一种语言的强大，最终都离不开其编译器的高效支持。所以，我迫切地想知道，在 APL 编译器这个“幕后英雄”身上，究竟凝聚了多少智慧和创新。书中是否会详细讲解 APL 语言的抽象语法树（AST）是如何构建的？ APL 那种“无名函数”和“操作符作为函数”的特性，在 AST 中是如何被准确地表示和处理的？我特别好奇的是，在 APL 编译过程中，如何实现对那种高度数学化、符号化的表达式进行高效的求值和优化。书中是否会涉及一些鲜为人知的编译器优化技术，特别是针对 APL 这种语言特有的结构？例如，如何处理 APL 中的“向量化”操作，将其转化为底层高效的并行计算指令？我希望能看到书中关于 APL 编译器与运行时系统之间交互的深入剖析，例如内存管理、垃圾回收机制，以及如何处理 APL 独特的“数组”数据结构。如果书中能够提供一些实际的 APL 编译器设计案例，或者对现有 APL 编译器的实现进行分析，那将对我理解其内部机制大有裨益。我希望这本书能够带我进入 APL 编译器的世界，去感受那种将简洁而强大的语言转化为高效执行代码的精妙过程。

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一直以来，我都对那些能够将抽象概念转化为实际可执行代码的“魔法”深感兴趣，而编译器无疑是这魔法的核心。《An APL Compiler》这本书，正好满足了我对 APL 语言编译器运作机制的好奇心。APL 语言以其高度凝练的语法和强大的数组处理能力而著称，我非常想知道，编译器是如何将这种独特的语言特性转化为高效的机器指令的。书中是否会详细介绍 APL 语言的词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等过程？ APL 语言中那种“函数作为一等公民”以及“操作符重载”的特性，在编译器中是如何被处理的？我尤其好奇的是，在 APL 编译过程中，如何实现对大规模矩阵运算的优化，以及如何充分利用多核处理器的并行能力？我希望书中能够提供一些关于 APL 运行时系统的介绍，例如内存管理、垃圾回收机制，以及如何高效地处理 APL 中的稀疏数组等特殊数据结构。如果书中能够包含一些实际的 APL 编译器设计实例，或者对一些经典 APL 编译器的实现进行分析，那对我理解其内部机制将大有裨益。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我深入 APL 编译器的复杂世界，领略其独特的艺术与智慧。

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我一直认为，能够深入理解一种编程语言的编译器，就如同掌握了该语言的“灵魂”。《An APL Compiler》这本书，正是我一直以来追寻的目标。APL 语言以其独特的符号化和高度的函数式特性，深深吸引着我，但我对其编译过程的细节知之甚少。书中是否会详尽地阐述 APL 语言的词法分析和语法分析过程？ APL 那种“一眼看懂”的表达，在编译器中是如何被抽象出来并构建成中间表示的？我特别想了解，在语义分析阶段，编译器是如何处理 APL 语言中那种隐式的类型推断和数据结构的操作的？关于代码生成，书中是否会深入探讨 APL 编译器如何生成高效的机器码，特别是如何处理 APL 语言中大量的矩阵运算和并行操作？我希望书中能够提供一些关于 APL 运行时系统的介绍，例如内存管理、函数调用机制，以及如何高效地处理 APL 中的数组数据结构。如果书中能够包含一些真实的 APL 编译器设计案例，或者对一些经典 APL 编译器的实现进行分析，那对我来说将是无价之宝。我希望这本书能够带我深入 APL 编译器的“心脏”，去感受那种将简洁的表达转化为强大执行力的精妙之处，让我对 APL 语言有一个更深刻的认识。

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这本书，我真的可以说是“心心念念”了好久，终于等到了它的到来。封面上那个简洁又充满力量的名字——《An APL Compiler》，就已经足够吸引我了。我之前涉猎过不少编程语言的编译器设计，但 APL 这种独特的、高度集成的语言，我一直觉得它的编译器背后一定隐藏着许多不为人知的智慧和挑战。我一直想了解，究竟是如何将 APL 那种“一眼看懂”的代码，通过精妙的算法和数据结构，转化为高效的机器指令的。这本书是否能够深入浅出地剖析 APL 编译器的内部工作原理？它会不会像一本武林秘籍一样，为我揭示 APL 语言特性在编译过程中的独特处理方式？我特别期待书中关于 APL 语言的语法解析、语义分析、中间代码生成，乃至于最终的代码优化等环节的详细论述。究竟是什么样的抽象语法树（AST）结构能够完美地映射 APL 那种高度依赖操作符和矢量的特性？在进行类型检查和错误报告时，又会遇到哪些 APL 特有的难点，以及书中是如何给出现实可行的解决方案的？我甚至开始脑补，书中是否会涉及到 APL 运行时环境的构建，比如内存管理、函数调用机制等等，这些细节往往是决定编译器性能的关键所在。如果这本书能够提供一些实际的 APL 编译器代码片段，哪怕是伪代码，那对我来说将是无价之宝，能够让我从理论走向实践，真正理解“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的道理。总而言之，我希望这本书不仅仅是一本介绍 APL 编译器的技术手册，更是一次对 APL 语言精髓的深度探索，一次对编程语言设计艺术的极致展现。我迫不及待地想翻开它，开始这场充满惊喜与启发的阅读之旅。

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我一直认为，程序员的视野高度，很大程度上取决于他们对底层原理的理解深度。而编译器，正是连接高级语言与机器指令的桥梁，是理解编程语言本质的必经之路。《An APL Compiler》这本书，正好触及了我一直以来非常感兴趣的领域。APL 语言以其独特的符号化和高度的函数式特性，对我来说，一直笼罩着一层神秘的面纱。我迫切地想知道，编译器是如何将那些看似“天书”般的 APL 代码，转化为高效可执行的指令的。书中是否会详细介绍 APL 语言的词法分析和语法分析过程？ APL 独特的操作符和函数的组合方式，在编译器中是如何被解析和构建成抽象语法树（AST）的？我特别想了解，在语义分析阶段，编译器是如何处理 APL 语言中那种“隐式”的数据类型和行为的？关于代码生成部分，书中是否会深入探讨 APL 编译器如何生成高效的机器码，特别是如何优化那些涉及大量矩阵运算和并行处理的 APL 代码？我希望书中能够提供一些关于 APL 运行时系统的介绍，例如内存管理、函数调用机制，以及如何高效地处理 APL 中的数组数据结构。如果书中能够包含一些真实的 APL 编译器设计案例，或者对一些经典 APL 编译器的实现进行分析，那对我来说将是无价之宝。我希望这本书能够带我深入 APL 编译器的“心脏”，去感受那种将简洁的表达转化为强大执行力的精妙之处。

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对于《An APL Compiler》这本书，我怀着一种近乎朝圣般的心情。APL 语言一直以其独特的魅力吸引着我，那种高度凝练的表达方式，仿佛是将复杂的数学问题直接化为代码。而要实现这样一种语言的编译器，其难度和深度可想而知。我非常期待书中能够深入剖析 APL 语言的核心特性是如何在编译器层面被映射和处理的。例如，APL 中的“向量化”操作，是如何被编译器识别并转化为底层高效的循环或并行指令的？书中是否会详细讲解 APL 编译器的词法分析、语法分析、语义分析以及代码生成等各个阶段的具体实现细节？我尤其对 APL 语言中那种“没有显式循环”的特性感到好奇，编译器是如何处理这些隐式的迭代和数据流的？我希望书中能够提供一些关于 APL 编译器在优化方面的具体技术，比如如何进行常量折叠、死代码消除，以及针对 APL 特有数据结构的优化策略。如果书中能够包含一些实际的 APL 编译器代码示例，甚至是伪代码，那对我而言将是极大的帮助，能够让我从理论走向实践。我对 APL 编译器的设计理念也充满兴趣，它是否秉承了 APL 简洁高效的哲学？书中是否会探讨 APL 编译器在不同平台上的移植性问题，以及如何实现跨平台编译？我期待这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我穿越 APL 编译器的复杂世界，领略其独特的风采。

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《An APL Compiler》这本书，对我来说，不仅仅是一本技术书籍，更像是一扇通往 APL 语言深层世界的窗口。我一直对 APL 那种极简主义和高度数学化的表达能力深感着迷，但同时也对其背后的编译实现充满了疑问。书中是否会深入解析 APL 语言的语法结构，以及编译器是如何将其转化为可执行代码的？我尤其关注书中对于 APL 语言中“数组编程”特性的编译处理。例如，如何高效地实现 APL 的向量化操作，将其映射到底层指令集？我希望书中能够详细介绍 APL 编译器的各个阶段，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成以及代码优化。对于 APL 语言特有的“操作符作为函数”的特性，编译器是如何处理的？我是否能从中了解到一些关于 APL 编译器的设计哲学，比如在性能、简洁性和表达能力之间是如何权衡的？我非常期待书中能够提供一些实际的 APL 编译器代码片段，或者对一些经典的 APL 编译器实现进行剖析，让我能够从更具体的角度去理解编译器的运作。如果书中还能探讨 APL 编译器在不同硬件平台上的移植性，以及如何进行性能调优，那将是极大的收获。我希望这本书能够让我不仅知其然，更能知其所以然，真正领略 APL 编译器的魅力。

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我对《An APL Compiler》这本书的期待，更多地源于对 APL 语言本身那种“言简意赅”的哲学理念的向往。APL 语言以其极高的表达能力和简洁的语法，一直吸引着我。而要实现这样一种语言的编译器，其背后的工程挑战和技术深度一定非常可观。我迫切地想知道，书中是否会深入分析 APL 语言的语法解析过程，特别是如何处理其独特的符号化和函数式特性？我尤其关注书中关于 APL 编译器如何实现对“向量化”和“数组操作”的优化。它是否会介绍一些高级的编译技术，例如自动并行化、数据流分析，以及针对 APL 特有数据结构的优化策略？我希望书中能够提供一些关于 APL 运行时系统的细节，比如内存管理、函数调用栈的构建，以及如何高效地处理 APL 中的动态数组。如果书中能够包含一些实际的 APL 编译器代码示例，甚至是伪代码，那将是对我学习 APL 编译过程的巨大帮助。我希望这本书能够让我不仅了解 APL 语言的强大，更能理解其编译器的精妙，从而更深入地领略 APL 的魅力。

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《An APL Compiler》这本书，在我眼中，不仅仅是一本关于特定编程语言编译器的技术手册，更像是一本关于“抽象与实现”的哲学探讨。APL 语言以其高度的抽象性和简洁的表达能力而闻名，而将其转化为高效可执行的代码，无疑是一项艰巨的任务。我非常好奇书中会如何剖析 APL 语言独特的语法结构，以及编译器是如何将其映射为中间表示的。我特别关注书中关于 APL 编译器在性能优化方面的论述，例如如何处理大规模的矩阵运算，以及如何实现对并行计算的支持。书中是否会深入探讨 APL 语言中“操作符组合”和“隐式迭代”等特性是如何被编译器识别和处理的？我希望书中能够提供一些关于 APL 运行时系统的介绍，例如内存管理、函数调用机制，以及如何高效地处理 APL 中的数组数据结构。如果书中能够包含一些实际的 APL 编译器设计案例，或者对一些经典 APL 编译器的实现进行分析，那对我来说将是无价之宝。我希望这本书能够带我深入 APL 编译器的“内部”，去感受那种将简洁的表达转化为强大执行力的精妙之处，让我对编程语言的设计和实现有一个更深刻的认识。

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我对《An APL Compiler》这本书的期待，更多地是源于它所代表的某种“编程哲学”的传承。APL 语言以其简洁、高效和高度数学化的表达能力而闻名，而要实现这样一种语言的编译器，其背后必然蕴含着非凡的工程智慧。我一直在思考，什么样的设计理念能够孕育出这样一款编译器？书中是否会探讨 APL 编译器在设计之初所面临的那些“不可能的任务”，比如如何处理 APL 语言中那种极度压缩的代码，如何保证其执行效率不打折扣，甚至如何为这种高度抽象的语言设计出直观且易于理解的错误信息。我特别关注书中对于“面向表达式”的编译策略的阐述，这与许多传统的基于语句的语言有着显著的区别，相信会带来许多新颖的思路。书中是否会深入分析 APL 语言的“延迟求值”和“惰性计算”等特性是如何在编译阶段得到有效支持的？或者，它是否会揭示 APL 编译器是如何在性能和表达能力之间找到那个微妙的平衡点，从而让开发者既能享受到 APL 的强大，又不至于因为编译复杂性而望而却步。我非常想看到书中关于“即时编译”（JIT）技术的讨论，因为 APL 的交互式特性似乎非常适合这种编译方式。如果书中能够提供一些关于 APL 编译器在特定场景下的性能优化案例，比如如何处理大规模矩阵运算，或者如何进行并发和并行计算的优化，那将是锦上添花。我渴望这本书能够不仅仅是技术的堆砌，更能传递出一种对编程语言本身深刻的理解和洞察，一种将抽象概念转化为可行代码的艺术。

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