Automatic Code Generation Using Dynamic Programming

Automatic Code Generation Using Dynamic Programming pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:VDM Verlag Dr. Mueller e.K.
作者:Igor Böhm
出品人:
页数:108
译者:
出版时间:2008-02-08
价格:USD 64.00
装帧:Paperback
isbn号码:9783836461580
丛书系列:
图书标签:
  • compiler
  • Programming
  • Generation
  • Code
  • 自动代码生成
  • 动态规划
  • 程序合成
  • 算法
  • 计算机科学
  • 软件工程
  • 形式化方法
  • 优化
  • 代码生成
  • 人工智能
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具体描述

Building compiler back ends from declarative specifications that map tree structured intermediate representations onto target machine code is the topic of this book. Although many tools and approaches have been devised to tackle the problem of automated code generation, there is still room for improvement. In this context we present HBURG, an implementation of a code generator generator that emits compiler back ends from concise tree pattern specifications written in our code generator description language. The language features attribute grammar style specifications and allows for great flexibility with respect to the placement of semantic actions. Our main contribution is to show that these language features can be integrated into automatically generated code generators that perform optimal instruction selection based on tree pattern matching combined with dynamic programming. In order to substantiate claims about the usefulness of our language we provide two complete examples that demonstrate how to specify code generators for RISC and CISC architectures. Compiler writers are the primary target audience of this book.

《动态规划在自动代码生成中的应用》图书简介 作者: [此处留空,或填写虚构的作者名,以增加真实感] 出版社: [此处留空,或填写虚构的出版社名] --- 本书概述: 在软件工程的广阔领域中,代码的生成与优化始终是提升开发效率和保证软件质量的核心议题。本书深入探讨了一种强大的、源自计算机科学基础理论的范式——动态规划(Dynamic Programming, DP),并将其系统性地应用于自动代码生成(Automatic Code Generation, ACG)这一前沿领域。不同于侧重于特定工具或框架的指南,本书聚焦于底层算法思想与高级系统设计的融合,旨在为读者构建一个坚实的理论框架,用以理解、设计和实现高效的代码生成器。 本书旨在填补现有文献中关于纯粹算法理论与实际工程应用之间鸿沟的空白。我们假设读者已对基础的算法设计与数据结构有所了解,并对编译器技术、形式语言或软件构造有一定的兴趣。本书将动态规划的最优子结构和重叠子问题的特性,转化为解决复杂代码结构生成问题的有效策略。 核心内容深度解析: 本书的结构被精心设计,从基础概念的复习过渡到复杂系统的构建,共分为六个主要部分: 第一部分:算法基础与领域建模 (Foundations and Domain Modeling) 本部分首先回顾了动态规划在解决优化问题中的经典范式,例如背包问题、最长公共子序列等,强调其在决策序列优化中的核心价值。随后,我们将视角转向代码生成领域,探讨如何将代码结构(如抽象语法树、控制流图、数据依赖图)抽象为具有可分解性和可叠加性的数学模型。重点讨论了如何将代码生成目标(如最小化执行时间、最大化资源利用率、最小化代码复杂性)形式化为需要优化的目标函数。引入了上下文无关文法(CFG)到动态规划状态空间的映射方法。 第二部分:基于DP的状态空间定义与转移方程构建 (Defining State Spaces and Transition Functions) 这是本书的核心理论部分。我们详细阐述了如何根据具体的代码生成任务(例如,特定领域语言到目标机器代码的映射,或者软件模块组合的优化)来精确定义DP的状态。状态定义不再仅仅是简单的索引,而是复杂的、包含上下文信息的元组。 状态的维度化: 探讨如何处理多维DP,例如同时考虑时间、空间和资源约束的代码块选择。 转移方程的精确推导: 讲解如何从局部最优解的组合推导出全局最优代码结构。我们引入了逆向推导的技术,从期望的最终代码结构出发,定义逆向的计算步骤,使得转移方程更具可操作性。 第三部分:特殊结构的动态规划在代码生成中的应用 (DP Applications in Specific Code Structures) 本部分将抽象理论应用于具体的代码构造场景,展现DP的强大通用性: 1. 循环优化与展开: 讨论如何使用DP来确定最佳的循环展开因子和配准策略,以最小化内存访问延迟。这涉及到对数据局部性和指令级并行性的复杂权衡。 2. 内存布局与数据结构对齐: 阐述如何通过DP来确定最佳的结构体(Structs)成员排序和填充(Padding)方案,以最大化缓存命中率。 3. 控制流的简化与重构: 探索使用DP识别和合并冗余的分支逻辑,生成结构更清晰、分支预测友好的代码路径。 第四部分:处理不完备信息与启发式动态规划 (Handling Imperfect Information and Heuristic DP) 在真实的工程环境中,我们往往无法获得关于目标系统(如未来的硬件架构或运行时环境)的完美信息。本部分转向更具工程实用性的方法: 概率性动态规划(PDP): 介绍如何将概率模型(如马尔可夫链)嵌入DP状态,处理不确定的运行时行为,生成“最可能最优”的代码。 近似DP与剪枝技术: 探讨如何对巨大的状态空间进行有效的剪枝(Pruning)和启发式搜索(Heuristic Search),例如使用A搜索与DP结合,以在可接受的计算时间内找到足够好的解,而非严格的最优解。 第五部分:动态规划与现代生成技术(DP Integration with Modern Generation Paradigms) 代码生成正在向更高级的抽象层次发展。本部分讨论如何将DP作为核心优化引擎嵌入到更宏大的生成框架中: 基于约束的生成与DP: 探讨如何先使用约束求解器(CSP)确定可行解空间,再使用DP在可行空间内进行细粒度优化。 自适应代码生成: 引入反馈机制。生成器根据目标环境的性能报告,动态调整DP的权重参数,实现代码生成过程的在线学习和自我适应。 第六部分:案例研究与实现挑战 (Case Studies and Implementation Challenges) 本部分提供具体的、跨领域的案例研究,包括: 硬件描述语言(HDL)的资源分配优化: 使用DP来调度寄存器和逻辑单元。 领域特定语言(DSL)的编译优化: 如何将DSL的语义操作映射为最优的底层指令序列。 同时,本书也坦诚地讨论了实现基于DP的代码生成器的主要挑战,包括状态空间爆炸问题、计算复杂性管理,以及如何有效地进行备忘录(Memoization)存储和检索。 本书特色: 本书的独特之处在于其严谨的理论基础和对工程约束的深刻理解。我们避免了对具体编程语言语法的过度纠缠,而是专注于将任何代码生成问题视为一个可优化的序列决策问题。通过大量的数学推导和清晰的算法流程图,读者将能够掌握如何将DP的威力释放到定制化的代码生成任务中,从而构建出远超传统启发式方法的、具有理论保证的最优或近优代码。 目标读者: 软件架构师、高级系统程序员、编译器设计人员、高性能计算(HPC)领域的优化专家,以及所有对形式化方法在软件工程中应用感兴趣的研究人员和研究生。 --- 本书旨在提供的是一套解决问题的思维模式,而非即插即用的工具箱。掌握了本书中的方法论,读者将有能力针对任何新型的代码生成需求,自行设计和实现高效的动态规划求解器。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的标题,《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》,让我立即联想到了软件工程领域一个极具潜力的研究方向。我一直对“自动代码生成”这个概念深感兴趣,因为它直接触及了提升软件开发效率,降低人为错误的关键环节。想象一下,如果大部分的编码工作能够被机器智能地完成,开发者就可以将更多的时间和精力投入到更高层次的创新和设计中。而“动态规划”的出现,则为这个概念增添了算法的严谨性和优化的可能性。我知道动态规划是一种能够通过将复杂问题分解成更小的、可管理的子问题来求解的强大技术,它尤其擅长处理具有重叠子问题和最优子结构的问题。因此,我推测这本书会深入探讨如何识别代码生成过程中的“重叠子问题”,例如,在生成一个函数的不同变体时,是否存在可以复用的代码模块或计算逻辑?又或者,如何定义“最优子结构”,以便通过组合最优的子代码段来构建最优的整体代码?我非常好奇,书中会给出哪些具体的代码生成应用示例,这些示例是否具有一定的普适性,还是针对特定领域?它是否会详细介绍如何将动态规划的原理转化为实际可用的代码生成算法,甚至是如何构建一个能够自我优化的代码生成器?我期待书中能提供清晰的算法描述,以及一些编程实践的指导,让我能够理解如何将动态规划的思想应用于实际的代码生成任务,从而真正领略到自动化和算法优化相结合的魅力。

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这本书的标题,听起来就像是为那些渴望提升软件开发效率,又对算法优化充满热情的人量身定制的。我一直对“自动代码生成”这个领域抱有极大的期待,它代表着将重复、繁琐甚至容易出错的编码任务交给机器来完成,从而解放开发者去从事更具创造性和战略性的工作。而“动态规划”的加入,则让这个概念显得更加具体和有深度。我知道动态规划是一种能够通过将复杂问题分解成更小的、重叠的子问题来求解的强大算法范式。因此,我推测这本书的核心内容将会是探索如何将动态规划的思想和技术巧妙地应用到代码生成过程中。这可能意味着,它会详细阐述如何识别代码生成中的“重叠子问题”——比如,在生成某个功能的多种实现时,是否存在共用的子模块或计算步骤?又或者,如何定义“最优子结构”——比如,一个最优的代码段是否可以由最优的更小代码段组合而成?我非常好奇,书中会举例说明哪些具体的代码生成场景,这些场景是否具有足够的普适性?例如,是针对特定的编程语言,还是能够跨语言通用?它会展示如何通过动态规划来优化生成代码的性能,还是侧重于生成代码的结构或可读性?我非常期待书中能够提供一些具体的算法描述,以及如何将这些算法转化为实际可用的代码生成工具。我希望这本书不仅能让我理解理论,更能让我掌握实操的技巧,或许还能提供一些关于如何设计和实现一个基于动态规划的代码生成器的指导。总之,这个标题所描绘的技术前景,让我充满期待,我迫切想知道它将如何揭示自动代码生成的深层奥秘。

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这本《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》的标题,让我联想到了一系列在软件工程领域具有革命性潜力的技术。我对“自动代码生成”这个概念一直充满好奇,因为它直接触及了软件开发中最耗时、最容易出错的部分。想象一下,如果大部分重复性的、模式化的编码工作能够被自动化,开发者就能将更多精力投入到创新和解决更复杂的问题上。而“动态规划”的加入,则为这个概念增添了一层严谨和高效的色彩。我知道动态规划擅长解决具有重叠子问题和最优子结构的问题,而代码的生成过程,尤其是涉及语法解析、结构组织、参数配置等方面,似乎天然就具备这些特征。我猜想,这本书可能会深入剖析代码生成中的哪些具体挑战,以及如何通过动态规划的思维方式来应对它们。例如,在构建复杂的软件组件时,如果存在多种实现方式,动态规划能否帮助我们找到性能最优、资源消耗最小的那个?或者在代码重构或迁移过程中,如何利用动态规划来自动生成兼容新旧接口的代码?我特别感兴趣的是,这本书会如何定义“代码”的生成。是指生成完整的应用程序,还是生成代码片段、API接口、或者测试用例?它会提供一套通用的框架,还是针对特定领域的解决方案?我对书中可能涉及的算法细节和数学模型非常期待,希望它能用清晰易懂的方式解释动态规划在代码生成中的应用原理,而不是仅仅停留在概念层面。更重要的是,我希望这本书能够提供一些切实可行的指导,让读者能够掌握构建或利用自动代码生成工具的方法。我渴望了解,通过动态规划,我们是否能构建出能够自我优化的代码生成器,甚至具备一定学习能力的代码生成系统。

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作为一名对编程语言设计和编译器技术有着濃厚兴趣的开发者,这本书的标题《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》立刻吸引了我的目光。我深知,“自动代码生成”是现代软件工程领域的一个重要研究方向,它承诺能够极大地提高开发效率,并减少由于手动编码所带来的错误。而“动态规划”的加入,则为这个主题注入了深度和算法的严谨性。我一直认为,动态规划是一种非常强大的解决优化问题的工具,它可以将一个复杂的问题分解成一系列更小的、具有重叠子问题和最优子结构的问题。因此,我非常好奇,这本书将如何把这种算法范式巧妙地应用于代码的生成过程。它是否会探讨如何定义代码生成的状态空间?如何设计转移方程来描述生成代码过程中可能的转换?我特别想了解,书中会提供哪些具体的代码生成场景,例如,是针对编译器前端的语法树生成,还是针对特定领域的DSL(领域特定语言)的代码生成?我期待书中能够深入讲解动态规划在代码生成中的具体算法细节,比如,如何利用它来寻找生成代码时的“最优解”,这是否意味着在性能、代码体积、可读性等方面能够进行优化?我非常希望这本书能够提供一些实际的例子和伪代码,让我能够理解如何构建一个基于动态规划的代码生成器。我渴望通过阅读这本书,能够获得关于如何利用先进算法来提升代码生成效率和质量的深刻见解。

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一本关于“自动代码生成”的书,这本身就足够吸引我了。尤其标题中还加上了“动态规划”这个关键词,更是让我眼前一亮。我对动态规划一直有着浓厚的兴趣,觉得它是一种非常强大且优雅的解决问题的方法。虽然我并非计算机科学的科班出身,但通过自学和实践,我对算法设计和优化有了初步的理解。因此,当我看到这本书的标题时,我立刻被它的潜力所吸引。我猜想,这本书一定深入探讨了如何利用动态规划的思想来自动化代码的编写过程。这可能意味着它会介绍一些能够识别重复模式、优化计算路径、甚至预测代码结构的高级算法和技术。我很好奇,它会具体阐述哪些代码生成场景,例如,是针对特定的编程语言,还是更通用的代码模板生成?它会详细讲解动态规划在代码生成中的具体应用吗?比如,在解析复杂语法结构时,如何运用动态规划来寻找最优的解析树?或者在数据结构的选择和优化上,动态规划又能发挥怎样的作用?我更期待的是,这本书能否提供一些实用的代码示例,让我能够亲身感受动态规划在代码生成中的威力。而且,我非常看重书籍的理论深度和实践价值的结合。我希望这本书不仅能让我理解背后的原理,还能指导我如何在实际项目中应用这些技术,从而提升开发效率,减少人为错误。我脑海中已经浮现出各种可能性,比如,它可能会介绍如何通过动态规划来生成高效的编译器前端,或者如何自动化生成数据库查询语句,又或者如何优化机器学习模型的推理代码。总而言之,这本书的标题勾勒出了一个充满挑战和机遇的领域,我迫不及待地想深入了解它将如何揭示自动代码生成的奥秘,尤其是通过动态规划这一强大工具。

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作为一名对编程语言原理和编译器设计有浓厚兴趣的读者,我被《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》这个书名深深吸引。首先,“自动代码生成”本身就是一个极具吸引力的主题,它预示着能够极大地提高软件开发的效率,降低人力成本,并减少因手动编码带来的错误。其次,“动态规划”的出现,为这个主题注入了深刻的理论和算法基础。我一直认为,动态规划是解决许多优化问题和组合问题的强大工具,而代码的生成过程,特别是涉及如何组织代码结构、选择数据结构、优化算法实现等方面,很可能存在大量的重叠子问题和最优子结构,这正是动态规划的用武之地。我非常好奇,书中会如何具体地将动态规划应用于代码生成。它是否会从更底层的层面出发,例如,如何使用动态规划来解析和理解现有代码的模式,从而生成新的代码?或者,它会更侧重于生成特定领域的特定代码,例如,为嵌入式系统生成高度优化的驱动程序,或者为数据科学应用生成高效的数据处理管道?我期待书中能够提供清晰的算法描述和伪代码,甚至是一些实际的编程语言实现示例,来展示动态规划在代码生成中的威力。更重要的是,我希望这本书能够帮助我理解,如何构建一个能够根据需求自动生成高质量、高效代码的系统。这是否意味着需要定义一个合适的“状态”和“转移方程”来描述代码生成的过程?动态规划能否帮助我们找到生成代码时的“最优解”,例如,在性能、内存占用、可读性等方面?我非常期待这本书能够为我打开一扇新的视角,让我能够以一种更系统、更智能的方式来思考和实践代码的生成。

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当我第一次看到《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》这本书的标题时,我内心深处的那种对技术前沿的探索欲望立刻被点燃了。我一直认为,“自动代码生成”是软件开发领域中一个极其重要的研究方向,它预示着未来软件开发的巨大变革,能够极大地提升效率,降低成本,并减少人为错误。而“动态规划”的出现,则让这个概念充满了算法的智慧和优化的可能性。我知道动态规划善于解决那些可以通过分解成更小的、相互关联的子问题,并从中找到最优解的问题。我迫不及待地想知道,这本书会如何将这种强大的算法思想应用于代码的生成过程。它是否会详细阐述如何将代码的生成看作是一个序列决策问题,或者一个组合优化问题?它会如何定义“状态”和“转移”来描述代码生成过程中的每一步?我特别好奇,书中会给出哪些具体的代码生成应用案例,是通用性的代码模板生成,还是针对特定领域(如嵌入式系统、Web服务)的代码生成?我非常期待书中能够深入探讨动态规划在代码生成中的原理,例如,如何利用动态规划来识别代码中的重复模式,或者如何根据性能、资源消耗等指标来优化生成代码的结构。我希望这本书能够提供一些清晰的算法描述和伪代码,甚至是实际的编程语言代码片段,来帮助我理解如何将动态规划的技术转化为实际可用的代码生成器。我渴望这本书能为我打开一扇新的大门,让我能够以一种更系统、更智能的方式来理解和实践代码的自动生成。

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当我偶然看到《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》这本书名时,我内心充满了对未知探索的渴望。我对“自动代码生成”这个概念一直抱有极大的热情,因为它预示着软件开发效率的指数级提升,将开发者从繁琐的重复劳动中解放出来。而“动态规划”的出现,更是为这个概念注入了算法的深度和优化思维。我一直认为,动态规划是一种能够解决复杂优化问题的强大工具,它擅长通过分解问题、记录子问题的解来避免重复计算,并最终找到全局最优解。因此,我非常好奇,这本书将会如何将这种精妙的算法思想应用于代码的生成过程。它是否会阐述如何将代码的生成过程抽象成一个具有“状态”和“转移”的序列决策问题?又或者,它会如何识别代码生成过程中的“重叠子问题”,例如,在生成一个复杂功能的不同实现时,是否存在可以复用的代码片段或逻辑?我特别想知道,书中会举例说明哪些具体的代码生成场景,例如,是针对特定编程语言的语法糖生成,还是针对特定应用场景(如数据库查询、UI界面)的代码生成?我非常期待书中能够提供一些关于动态规划在代码生成中的算法细节,以及如何通过这些算法来优化生成代码的性能、效率或可维护性。我渴望这本书能为我带来一些实用的启示,让我能够理解如何构建一个能够智能地生成高质量代码的系统。

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当我在书店的架子上看到《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》时,我的脑海中立即浮现出了一个充满技术挑战和创新可能性的画面。我本身是一名对算法优化和程序设计有着浓厚兴趣的开发者,虽然我不是算法领域的专家,但我深知动态规划在解决许多复杂问题时的强大能力。标题中的“自动代码生成”本身就足以吸引我,因为它直接指向了软件开发效率提升的一个关键方向。想象一下,如果能够自动化那些耗时且容易出错的编码工作,那将是多么大的进步!而“动态规划”这个关键词的出现,则为这个自动化过程增添了一层严谨的算法保障。我很好奇,作者是如何将动态规划的“填表法”或“记忆化递归”等技术应用到代码生成中的。它是否会讲解如何定义状态,如何设计转移方程,以覆盖代码生成过程中的各种可能性?书中是否会提供一些具体的算法模型,用于分析代码结构的相似性,从而找出可以复用的代码模式?或者,它会聚焦于特定类型的代码生成,比如,如何利用动态规划来生成高效的编译器中间代码,或者如何为特定领域(如游戏开发、科学计算)生成优化的代码模块?我非常期待书中能够提供一些深入的分析,解释动态规划如何帮助我们解决代码生成过程中的“最优选择”问题。例如,当存在多种生成代码的路径时,动态规划如何帮助我们选择出性能最高、资源消耗最低,或者满足其他特定约束的生成方案?我希望这本书不仅仅是理论的探讨,更能提供一些实际的案例和代码示例,让我能够真正理解并尝试应用这些技术。

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作为一名对计算机科学的抽象理论和实际应用都充满好奇的读者,这本书的标题《Automatic Code Generation Using Dynamic Programming》无疑点燃了我的求知欲。我一直认为,“自动代码生成”是软件工程领域一个充满潜力的方向,它代表着将人类从繁琐的编码劳动中解放出来的可能性。而“动态规划”这个词汇的加入,则让这个概念变得更加具体和令人兴奋。我深知动态规划是一种用于解决具有重叠子问题和最优子结构问题的强大算法。因此,我迫切想知道,这本书会如何将这种算法范式应用到代码的生成过程中。这是否意味着,书中会探讨如何将代码生成分解成一系列相互关联的子问题?例如,生成一个完整的函数,可以分解成生成其参数的类型、生成其内部的逻辑结构、生成其返回值等子问题。又或者,书中会讲解如何定义一个“状态”来表示代码生成过程中的某个阶段,以及如何通过“转移方程”来描述从一个状态到另一个状态的转换,并在这个过程中寻找最优的路径?我非常期待书中能够深入探讨动态规划在代码生成中的具体应用场景,例如,是否可以用来优化代码的性能,减少不必要的计算?是否可以用来生成更简洁、更易于维护的代码?是否可以用来处理复杂的语法规则和约束条件?我渴望这本书能够提供一些清晰的算法伪代码,甚至是一些实际的编程语言实现,来展示动态规划如何驱动代码的生成。我希望通过阅读这本书,能够对自动代码生成有一个更深刻的理解,并认识到动态规划在该领域所扮演的关键角色。

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