第1章引論

1.1什麼是編譯程序

1.1.1編譯程序與高級程序設計語言的關繫

1.1.2高級語言源程序的執行過程

1.1.3與編譯器有關的程序

1.2編譯過程與編譯程序的組織結構

1.2.1編譯過程概述

1.2.2編譯程序的組織結構

1.2.3編譯階段的組合

1.3編譯程序的構造與實現

1.3.1如何構造一個編譯程序

1.3.2編譯程序的開發

1.3.3編譯程序的自動構造工具

習題

第2章形式語言和有限自動機理論

2.1文法和語言

2.1.1字母表和符號串

2.1.2文法和語言的形式化定義

2.1.3語法分析樹與文法二義性

2.1.4文法和語言的分類

2.2有限自動機

2.2.1確定的有限自動機（DFA）

2.2.2非確定的有限自動機（NFA）

2.2.3NFA轉換為等價的DFA

2.2.4確定的有限自動機的化簡

習題

第3章詞法分析

3.1詞法分析基本思想

3.1.1詞法分析任務

3.1.2詞法分析方式

3.2單詞的描述工具

3.2.1正規集和正規式

3.2.2正規式與有限自動機的等價性

3.3單詞的識別

3.3.1單詞分類

3.3.2單詞的內部表示

3.3.3單詞的形式化描述

3.4詞法分析程序的設計及實現

3.4.1詞法分析程序的預處理

3.4.2由詞法規則畫出狀態轉換圖

3.4.3單詞對應狀態轉換圖的實現

3.4.4詞法分析中的錯誤處理

3.5詞法分析程序的自動實現

3.5.1Lex介紹

3.5.2Lex語法基礎

3.5.3詞法分析器自動構造

3.5.4Lex應用

習題

第4章自頂向下的語法分析

4.1自頂向下的語法分析方法

4.1.1包含回溯的自頂向下語法分析

4.1.2回溯產生的原因與解決方法

4.2遞歸下降分析法

4.3LL(1)分析法與LL(1)分析器

習題

第5章自底向上的語法分析

5.1自底向上的語法分析方法

5.1.1“移進歸約”分析

5.1.2規範歸約與句柄

5.2LR分析法

5.2.1LR(0)

5.2.2SLR(1)

5.2.3LR(1)

5.2.4LALR(1)

5.3語法分析程序自動生成器YACC

習題

第6章語法制導翻譯與中間代碼生成

6.1兩種翻譯方法簡介

6.2屬性文法

6.2.1綜合屬性

6.2.2繼承屬性

6.3依賴圖

6.4語法制導翻譯

6.4.1S屬性文法與自底向上翻譯

6.4.2L屬性文法與自頂向下翻譯

6.4.3翻譯模式

6.5中間代碼的形式

6.5.1逆波蘭表示法

6.5式表示法

6.5式表示法

6.5.4圖表示法

6.6中間代碼生成

6.6.1說明語句的翻譯

6.6.2賦值語句的翻譯

6.6.3賦值語句中的布爾表達式的翻譯

6.6.4控制流語句中的布爾表達式的翻譯

6.6.5控制流語句的翻譯

6.6.素的翻譯

6.6.7函數調用的翻譯

習題

第7章運行時的存儲組織與分配

7.1概述

7.1.1關於存儲組織

7.1.2函數(或過程)的活動記錄

7.1.3存儲分配策略

7.2靜態存儲分配

7.3基於棧的運行時動態存儲分配

7.3.1簡單棧式存儲分配的實現

7.3.2嵌套過程語言的棧式存儲分配的實現

7.4基於堆的動態存儲分配的實現

7.5參數傳遞

7.5.1傳值

7.5.2傳地址

習題

第8章符號表

8.1符號表的作用

8.2符號表的內容

8.3符號表的組織

8.3.1符號表的數據結構

8.3.2關鍵字域的組織

8.3.3其他域的組織

8.4符號表舉例

8.4.1無序表

8.4.2有序表

8.4.3散列符號表

8.4.4棧式符號表

習題

第9章代碼優化

9.1概述

9.2局部優化

9.2.1基本塊的劃分

9.2.2基本塊的優化

9.2.3基本塊的有向圖表示

9.3循環優化

9.3.1控制流圖

9.3.2基本屬性

9.3.3支配結點和後必經結點

9.3.4循環的查找

9.3.5循環優化

9.4全局優化

9.4.1相關概念及數據流方程

9.4.2可到達定義

9.4.3結構化程序的數據流分析

9.4.4數據流方程的迭代解

9.4.5活躍變量分析

習題

第10章目標代碼生成

10.1目標代碼的形式

10.2目標代碼生成的主要問題

10.2.1目標程序

10.2.2指令選擇

10.2.3寄存器分配

10.2.4計算次序選擇

10.3目標機器

10.3.1目標機器的指令繫統

10.3.2指令代價

10.4一個簡單的代碼生成器

10.4.1寄存器描述和地址描述

10.4.2代碼生成算法

10.4.3寄存器選擇函數

10.4.4為變址和指針語句產生代碼

10.4.5條件語句

10.5寄存器分配的原則

習題

附錄A一個類C語言的編譯器前後端實現代碼參考

A.1基本文法說明

A.2語義分析對應的文法設計

A.3總體架構

A.4數據結構設計

A.5前端功能模塊具體實現

A.5.1詞法分析關鍵代碼實現

A.5.2語法分析關鍵代碼實現

A.5.3語義分析關鍵代碼實現

A.5.4中間代碼生成

A.6目標代碼(彙編代碼)生成

A.7測試

參考文獻

編譯技術是計算機專業必修的一門重要的專業基礎課程，也是計算機繫統軟件中非常重要的一個分支，任何計算機語言的實現都離不開編譯技術，而且編譯技術在語言處理、軟件工程、軟件自動化、計算機體繫結構設計及優化等諸多領域有著廣泛的應用。因而，作為計算機專業的學生，學習和掌握編譯程序的基本構造原理和實現技術，可以為今後進一步學習、研究和工作奠定堅實的專業理論基礎。
本書以“概念清晰、實用性強、通俗易懂”為指導思想，對第1版教材進行了修訂，具體改動如下：
(1) 對第1版中的概念與內容進行了重新組合和刪減。例如： 第3章為詞法分析器的手工構造方法增加了更為詳細的實現步驟，對每一種單詞的偽代碼都進行了描述； 第4章語法分析內容較多，占據較大篇幅，本次改版將第4章拆分為兩章(第4章和第5章)，其中第4章專門描述自頂向下的語法分析，第5章專門描述自底向上的語法分析，並且刪除了算符優先分析法這種目前不太常用的語法分析方法。
(2) 對第1版中的大部分例題進行了調整，選用了與高級語言密切相關的題目，方便讀者理解高級語言和編譯器之間的聯繫。同時，為每章增添了大量的習題，包括客觀題和主觀題，力爭做到習題豐富，通俗易懂，便於自學。
(3) 以“實用”為導向，對附錄部分進行了重新編寫，將編譯器前端的詞法分析、遞歸下降語法分析、LR語法分析、語義分析與中間代碼生成這四個分散實驗通過統一文法（C語言子集）整合為一個編譯器前端與後端的設計及實現。
本書共分為10章。第1章介紹編譯程序的有關概念，編譯過程、編譯程序的組織結構等要點。第2章作為後續各章的理論基礎，主要介紹描述語言的兩大工具——文法和有限自動機。第3章以正規式作為單詞識別工具，從手工和自動兩個角度討論詞法分析器的設計及實現。第4章對上下文無關文法的自頂向下的
語法分析方法，以及遞歸下降分析法和
LL(1)分析法進行詳細講解。第5章介紹自底向上的語法分析方法，以及LR分析法。
第6章介紹語義分析，涉及語法制導翻譯與中間代碼生成，重點講解屬性文法、翻譯模式、中間代碼表現形式和流行的高級程序設計語言中典型語句的翻譯。第7章介紹編譯程序運行時環境的有關概念和存儲組織與分配技術。第8章介紹整個編譯過程都要涉及的數據結構——符號表。第9章介紹代碼優化，討論優化的基本概念、優化涉及的數據流分析技術和控制流分析技術。第10章簡要介紹目標代碼生成的有關知識點。附錄A給出一個能將C語言子集轉化為彙編目標代碼的編譯繫統原型。
本書的編寫分工： 劉兵編寫第1章和第7章，
張辰編寫第2章、第3章和附錄A，謝紅俠編寫第4~6章，姜淑娟編寫第8~10章。本書參考了國內外的一些專著、論文和資料，借鋻了一些專家學者的研究成果，對這些前輩和同行的引導和幫助表示衷心的感謝。
限於作者水平，本書難免存在疏誤，請讀者批評指正。

作者
2021年4月