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重点大学计算机专业系列教材：编译原理及编译程序构造
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新书热卖榜《深入理解计算机系统(英文版.第2版)》 - china-pub网上书店
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《(英文版.第2版)》china-pub计算机新书推荐
本书双色印刷，计算机软硬件理论结合讲述的经典之作。
页码：1077
原出版社：
作者： && &&
出版社：机械工业出版社
&2005年，我开始采用Bryant和O&Hallaron的这本书作为本科生计算机系统课程的教材。三年后，这本书仍然是我的计算机系统课程教科书的首选。& && Mirela Damian，维拉诺瓦大学 &本书表述清晰、恰到好处&&举重若轻地呈现了那些非常复杂的内容。& && Ibrahim Matta, 波士顿大学 &这是一本学习计算机硬件和软件如何&真正&协同工作的好书，还教会你为什么了解这些知识会使你成为一个更有价值的程序员。本书还帮你为学习像操作系统和编译器这样的高级课程做好准备。在本书中，我最喜欢的章节是关于缓存的，当我第一次发现缓存有多重要时，真是难以置信！& && Vishal Shah，总架构师
本书是一本将计算机软件和硬件理论结合讲述的经典教程，内容覆盖计算机导论、体系结构和处理器设计等多门课程。本书的最大优点是为程序员描述计算机系统的实现细节，通过描述程序是如何映射到系统上，以及程序是如何执行的，使读者更好地理解程序的行为为什么是这样的，以及造成效率低下的原因。相对于第1版，本版主要是反映了过去十年间硬件技术和编译器的变化，具体更新如下：1. 对系统的介绍（特别是实际使用部分）做了增加和修改。例如，既保持了原有的针对32位系统的说明，又增加了对64位系统的描述。2. 增加了很多关于由算术运算溢出以及缓冲区溢出造成安全漏洞的内容。3. 更详细讲述了处理器对异常的发现和处理。4. 描述了基于intel core i7处理器的存储器层次结构，还增加了固态硬盘的内容。5. 强调并发性，增加了关于并发性一般原则的内容。
本书的主要读者是计算机科学家、计算机工程师，以及那些想通过学习计算机系统的内在运作而能够写出更好程序的人。 我们的目的是解释所有计算机系统的本质概念，并向你展示这些概念是如何实实在在地影响应用程序的正确性、性能和实用性的。其他的系统类书籍都是从构建者的角度来写的，讲述如何实现硬件或是系统软件，包括操作系统、编译器和网络接口。而本书是从程序员的角度来写的，讲述应用程序员如何能够利用系统知识来编写出更好的程序。当然，学习一个计算机系统应该做些什么，是学习如何构建一个计算机系统的很好的出发点，所以，对于希望继续学习系统软硬件实现的人来说，本书也是一本很有价值的介绍性读物。 本书概述 本书由12 章组成，旨在阐述计算机系统的核心概念。 &第1 章：计算机系统漫游。这一章通过研究&hello, world&这个简单程序的生命周期，介绍计算机系统的主要概念和主题。 &第2 章：信息的表示和处理。我们讲述了计算机的算术运算，重点描述了会对程序员有影响的无符号数和数的二进制补码（two&s complement）表示的特性。我们考虑数字是如何表示的，以及由此确定对于一个给定的字长，其可能编码值的范围。我们讨论该如何表示数字，以及因此用给定的字长能编码的数值的范围。我们探讨有符号和无符号数字之间类型转换的效果，还阐述算术运算的数学特性。菜鸟级程序员经常很惊奇地了解到（用二进制补码表示的）两个正数的和或者积可能为负。另一方面，二进制补码的算术运算满足代数环的特性，因此，编译器可以很安全地把一个常量乘法转化为一系列的移位和加法。我们用C 语言的位级操作来说明布尔代数的原理和应用。我们从两个方面讲述了IEEE 标准的浮点格式：一是如何用它来表示数值，一是浮点运算的数学属性。 &第3 章：程序的机器级表示。我们教读者如何阅读由C 编译器生成的IA32 和x86-64 汇编语言。我们说明为不同控制结构，比如条件、循环和开关语句，生成的基本指令模式。我们还讲述过程的执行，包括栈分配、寄存器使用惯例和参数传递。我们讨论不同数据结构（如结构、联合（union）和数组）的分配和访问方式。我们还以分析程序在机器级的样子作为途径，来理解常见的代码安全漏洞，例如，缓冲区溢出，以及理解程序员、编译器和操作系统可以采取的减轻这些威胁的措施。 &第4 章：处理器体系结构。这一章讲述基本的组合和时序逻辑元素，并展示这些元素如何在数据通路（datapath）中组合到一起来执行IA32 指令集的一个称为&Y86&的简化子集。本章中处理器设计的控制逻辑是用一种称为HCL 的简单硬件描述语言来描述的。用HCL 写的硬件设计能够编译和链接到本书提供的模拟器中，还可以根据这些设计生成Verilog 描述，它适合合成（synthesis）到实际可以运行的硬件上去。 &第5 章：优化程序性能。在这一章里，我们介绍了许多提高代码性能的技术，主要思想就是让程序员通过使编译器能够生成更有效的机器代码来学习编写C 代码。 &第6 章：存储器层次结构。对应用程序员来说，存储器系统是计算机系统中最直接可见的部分之一。我们讲述不同类型的随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM），以及磁盘和固态硬盘的几何形状和组织构造。我们描述这些存储设备是如何放置在层次结构中的，讲述访问局部性是如何使这种层次结构成为可能的。我们通过一个独特的观点使这些理论具体化、形象化，那就是将存储器系统视为一个&存储器山&，山脊是时间局部性，而斜坡是空间局部性。最后，我们向读者阐述如何通过改善程序的时间局部性和空间局部性来提高应用程序的性能。 &第7 章：链接。本章讲述静态和动态链接，包括的概念有可重定位的（relocatable）和可执行的目标文件、符号解析、重定位（relocation）、静态库、共享目标库，以及与位置无关的代码。 &第8 章：异常控制流。在本书的这个部分，我们通过介绍异常控制流（比如，除了正常分支和过程调用以外的控制流的变化）的一般概念，打破单一程序的模型。我们给出存在于系统所有层次的异常控制流的例子，从底层的硬件异常和中断，到并发进程的上下文切换，到由于Unix 信号传送引起的控制流突变，到C 语言中破坏栈原则的非本地跳转（nonlocal jump）。 &第9 章：虚拟存储器。我们讲述虚拟存储器系统是希望读者对它是如何工作的以及它的特性有所了解。我们想让读者了解为什么不同的并发进程各自都有一个完全相同的地址范围，能共享某些页，而又独占另外一些页。我们还覆盖讲了一些管理和操纵虚拟存储器的问题。 特别地，我们讨论了存储分配操作，就像Unix 的malloc 和free 操作。 &第10 章：系统级I/O。我们讲述Unix I/O 的基本概念，例如文件和描述符。我们描述如何共享文件，I/O 重定向是如何工作的，还有如何访问文件的元数据。我们还开发了一个健壮的带缓冲区的I/O 包，可以正确处理一种称为short counts 的奇特行为，也就是库函数只读取一部分的输入数据。我们阐述C 的标准I/O 库，以及它与Unix I/O 的关系，重点谈到标准I/O 的局限性，这些局限性使之不适合网络编程。 &第11 章：网络编程。对编程而言，网络是非常有趣的I/O 设备，将许多我们前面文中学习的概念，比如进程、信号、字节顺序（byte order）、存储器映射和动态存储器分配，联系在一起。网络程序还为下一章的主题&并发，提供了一个很令人信服的上下文。本章只是网络编程的一个很小的部分，使读者能够编写一个Web 服务器。我们还讲述了位于所有网络程序底层的客户端- 服务器模型。我们展现了一个程序员对Internet 的观点，并且教读者如何用套接字（socket）接口来编写Internet 客户端和服务器。最后，我们介绍超文本传输协议HTTP，并开发了一个简单的迭代式（iterative）Web 服务器。 &第12 章：并发编程。这一章以Internet 服务器设计为例介绍了并发编程。我们比较对照了三种编写并发程序的基本机制（进程、I/O 多路复用技术和线程），并且展示如何用它们来建造并发Internet 服务器。我们探讨了用P、V 信号操作来实现同步、线程安全和可重入5（reentrancy）、竞争条件以及死锁等的基本原则。我们还讲述了线程级编程的使用方法，来解释应用程序中的并行性，使得程序在多核的处理器上能执行得更快。 本版新增内容 本书的第1 版于2003 年出版。考虑到计算机技术发展如此迅速，这本书的内容还算是保持得很好。事实证明Intel x86 的机器上运行类Unix 操作系统，加上采用C 语言编程，是一种能够涵盖当今许多系统的组合。硬件技术和编译器的变化，以及很多教师教授这些内容的经验，都促使我们做了大量的修改。 下面列出的是一些更加详细的改进：
.&第2 章：信息的表示和处理。通过更加详细地解释概念以及更多的练习题和家庭作业，我们试图使这部分内容更加易懂。我们将一些比较偏理论的内容放到了网络旁注里。还讲述了一些由于计算机算术运算的溢出造成的安全漏洞。 &第3 章：程序的机器级表示。我们将内容的覆盖范围扩展到了包括x86-64，也就是将x86处理器扩展到了64 位字长。也使用了更新版本的GCC 产生的代码。另外还增强了对缓冲区溢出漏洞的描述。在网络旁注里，我们给出了两类不同的浮点指令，还介绍了当编译器试图做更高等级优化的时候，做的一些奇特的变换。另外，还有一个网络旁注描述了如何在一个C 语言程序中嵌入x86 汇编代码。 &第4 章：处理器体系结构。更加详细地说明了我们的处理器设计中的异常发现和处理。在网络旁注里，我们也给出了处理器设计的Verilog 描述映射，使得我们的设计能够合成到可运行的硬件上。 &第5 章：优化程序性能。我们极大地改变了对乱序处理器如何运行的描述，还提出了一种简单的技术，能够基于程序的数据流图表示中的路径来分析程序的性能。在网络旁注里，描述了C 语言程序员如何能够利用较新的x86 处理器中提供的SIMD（单指令流，多数据流）指令来编程。 &第6 章：存储器层次结构。我们增加了固态硬盘的内容，还更新了我们的表述，使之基于Intel Core i7 处理器的存储器层次结构。 &第7 章：链接。本章的变化不大。 &第8 章：异常控制流。我们改进了对于进程模型如何引入一些基本的并发概念的讨论，例如非确定性。 &第9 章：虚拟存储器。我们更新了存储器系统案例研究，采用了64 位Intel Core i7 处理器为例来讲述。我们还更新了malloc 函数的示例实现， 使之既能在32 位也能在64 位环境中执行。 &第10 章：系统级I/O。本章的变化不大。 &第11 章：网络编程。本章的变化不大。 &第12 章：并发编程。我们增加了关于并发性一般原则的内容，还讲述了程序员如何利用线程级并行性使得程序在多核机器上能运行得更快。 此外，我们还增加和修改了很多练习题和家庭作业。
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编译原理（原书第2版）
出版日期：2009-01
开本：16开
包装：平装
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&&&&编译原理及实现（第2版）
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编译原理及实现（第2版）
作者：孙悦红
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
图书详细信息：
定价：28元
装帧：平装
印刷日期：
图书简介： 本书以通俗易懂的语言介绍编译原理的理论和常用的方法与技术，并着重介绍各种编译方法的实现途径。全书共分10章，包括形式语言基础、词法分析、语法分析、语义分析及代码生成、符号表管理、运行时的存储分配，以及代码优化等。考虑目前学计算机专业的学生对C语言比较了解，本书以C语言为雏形设计了一种TEST语言，并在介绍全书内容时，用TEST语言进行分析与实现，使编译原理的抽象性通过TEST语言编译器的实现而具体化，从而使读者轻松掌握编译原理。本书理论与实践并重，内容深入浅出，便于自学。每章后都提供了适量的习题。本书可作为高等学校计算机专业的教材，也可供从事计算机应用和开发的人员使用。本书还配有教学辅助课件及书中所有程序示例。
编译原理是高等学校计算机专业的必修专业课之一，是一门理论与实践并重的课程。编译原理介绍程序设计语言翻译的原理、技术及实现，对引导学生进行科学思维、提高学生解决实际问题的能力有重要作用。
在我国高等教育逐步实现大众化后，越来越多的高等学校将会面向国民经济发展的第一线，为行业、企业培养各类高级应用型专门人才。而受我国传统历史文化思想的影响，重理论、轻实践的观念在高教界仍较普遍，使我们培养的很多人才不适应社会需求，造成毕业生的结构性就业困难，这也迫使很多高等学校走向应用型教育，培养应用型人才。目前国内的编译原理教材大多偏重于理论，对实现技术介绍得较少，使学习者感到抽象、难以理解；而且教材篇幅厚重，由于授课时数的限制，以及学生接受能力的差异，教科书的内容往往不能充分发挥作用。根据这种现状，我们编写了本书，目的在于加强对学生应用能力的培养，使学生不仅具备理论知识，更要具备应用能力，使所学能为所用，以适应新经济时代对人才的需要，满足就业要求。
本书以通俗易懂的语言介绍编译原理，包括词法分析、语法分析、语义分析及代码生成、符号表管理、运行时的存储分配、代码优化等，并着重介绍各种编译方法的实现途径。考虑到目前计算机专业的学生对C语言比较了解，书中以C语言为基础设计了一种TEST语言，建立该语言的词法、语法、语义文法规则，系统介绍编译过程的各个部分。包括词法分析、语法分析、语义分析及代码生成、符号表的建立及存储分配、错误处理都用具体的实例进行分析与实现。并针对TEST语言中的典型语句，深入讲解如何具体用C语言编程实现词法分析、语法分析以及语义分析和代码生成，摆脱以往编译教材的抽象性以及理论与实际的脱节，使编译原理的抽象性通过TEST语言的编译器实现而具体化，从而使学习者轻松掌握编译原理。
全书共分10章，大约需要70课时，其中包括20课时的上机。第1章对编译过程、编译程序的逻辑结构以及编译程序各组成部分的功能进行概述；第2章介绍文法和语言，它为后面各章的学习奠定了理论基础；第3章介绍词法分析程序的设计原理，包括适合手工设计和自动生成词法分析程序的方法，以及TEST语言的词法分析程序的具体编程实现；第4章、第5章分别介绍自顶向下和自底向上的语法分析方法，主要介绍递归下降分析法、LL (1）分析法以及LR分析法，同时介绍TEST语言的递归下降分析实现；第6章介绍语法制导翻译的概念以及属性翻译文法；第7章介绍符号表的组织与管理；第8章介绍存储组织与分配技术；第9章介绍语义分析及代码生成的概念和技术，并以TEST语言为范例，实现语义分析并同时生成抽象机汇编目标代码；第10章主要介绍局部优化和循环优化常采用的方法。另外，附录中列出了TEST语言的文法规则、词法分析程序、语法分析程序、语义及代码生成程序以及TEST抽象机模拟器的完整程序。每章后都提供适量的习题，使学习者通过适量的练习掌握书中的内容。
本书是作者多年教学实践的汇集和提炼，同时也参考了许多国内外的参考书，第2版除了修改第1版的部分内容外，还增加了实例。在第2版的编写中，司慧琳、曹建、陈红倩参与了本书第3、4、6、9章的部分内容的编写和示例程序的设计与调试，陈谊参加了本书的内容编排和资料收集工作，并提出了许多宝贵意见。本书还配有相应的教学辅助课件，以及词法分析、语法分析和语义分析方法的演示程序（包括递归下降、LL (1) 、LR分析法和可在DOS环境下运行的LEX与YACC) ，有需要者可与作者联系，E-mail地址为： sun_.
鉴于作者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
第1章 编译概述1
1.1 程序设计语言1
1.2 翻译程序2
1.3 编译程序的组成3
1.3.1 词法分析4
1.3.2 语法分析4
1.3.3 语义分析及中间代码生成5
1.3.4 代码优化5
1.3.5 目标代码生成6
1.3.6 符号表管理6
1.3.7 错误处理7
1.4 编译程序的结构7
1.4.1 单遍编译程序7
1.4.2 多遍编译程序7
1.4.3 编译程序分遍的优缺点8
1.4.4 “端”的概念 8
1.5 编译程序的前后处理器9
1.5.1 预处理器9
1.5.2 汇编程序9
1.5.3 连接加载程序10
1.6 TEST语言与编译器10
1.6.1 TEST语言10
1.6.2 TEST编译器11
1.6.3 TEST机11
第2章 文法和语言12
2.1 字母表和符号串12
2.1.1 字母表12
2.1.2 符号串13
2.1.3 符号串及其集合的运算13
2.2 文法14
2.2.1 文法形式定义14
2.2.2 文法的EBNF表示16
2.3 推导17
2.3.1 直接推导定义17
2.3.2 推导定义18
2.3.3 规范推导18
2.4 句型和句子18
2.5 语言19
2.6 递归规则与递归文法20
2.6.1 递归规则20
2.6.2 递归文法20
2.7 短语、简单短语和句柄21
2.8 语法树22
2.9 子树与短语22
2.10 由树构造推导过程23
2.11 文法的二义性23
2.12 有关文法的实用限制25
2.13 文法和语言分类26
第3章 词法分析29
3.1 词法分析的功能29
3.2 程序语言的单词符号种类及词法分析输出30
3.3 正则文法及状态图31
3.3.1 状态图31
3.3.2 状态图的用法32
3.4 词法分析程序的设计与实现33
3.4.1 TEST语言的词法规则及状态图33
3.4.2 TEST语言词法分析程序的构造35
3.4.3 TEST语言的词法分析程序实现36
3.5 正则表达式38
3.5.1 正则表达式定义38
3.5.2 正则文法到正则表达式的转换39
3.6 有穷自动机40
3.6.1 确定的有穷自动机40
3.6.2 不确定的有穷自动机42
3.6.3 NFA到DFA的转化44
3.6.4 正则表达式与有穷自动机的等价性47
3.6.5 确定的有穷自动机的化简49
3.6.6 根据DFA构造词法分析程序51
3.7 词法分析程序的自动生成器LEX52
3.7.1 用LEX语言表达正则表达式53
3.7.2 LEX源程序结构54
3.7.3 使用LEX生成TEST语言的词法分析程序58
第4章 语法分析--自顶向下分析62
4.1 自顶向下分析方法62
4.2 FIRST集合和FOLLOW集合63
4.2.1 FIRST集合定义及构造方法63
4.2.2 FOLLOW集合定义及构造方法 64
4.3 递归下降分析65
4.3.1 递归下降分析的基本方法65
4.3.2 递归下降分析中存在的问题及解决方法65
4.3.3 TEST语言的递归下降分析实现69
4.4 LL(1)分析方法72
4.4.1 LL(1)分析的基本方法72
4.4.2 LL(1)分析表的构造方法75
4.4.3 LL(1)分析的主要问题及解决方法76
第5章 语法分析--自底向上分析80
5.1 规范推导、规范句型和规范归约80
5.2 自底向上分析方法的一般过程81
5.3 LR分析方法82
5.3.1 LR分析器逻辑结构82
5.3.2 LR分析表构成82
5.3.3 LR分析过程84
5.4 LR(0)分析器85
5.4.1 活前缀和可归前缀85
5.4.2 LR(0)项目86
5.4.3 构造识别活前缀的有穷自动机88
5.4.4 LR(0)分析表的构造92
5.4.5 LR(0)分析器的工作过程94
5.4.6 LR(0)文法95
5.5 SLR(1)分析器96
5.5.1 SLR解决方法的基本思想98
5.5.2 SLR(1)分析表的构造98
5.6 LR(1)分析器102
5.6.1 LR(1)项目104
5.6.2 LR(1)项目集规范族构造算法105
5.6.3 LR(1)分析表的构造108
5.7 LALR(1)分析器110
5.8 语法分析程序的自动生成工具--YACC114
5.8.1 YACC源程序结构115
5.8.2 YACC源程序说明部分的组成115
5.8.3 YACC源程序的语法规则部分的组成116
5.8.4 YACC源程序的程序部分的组成117
5.8.5 二义性文法的处理119
5.8.6 YACC示例运行119
第6章 语法制导翻译技术122
6.1 翻译文法122
6.2 语法制导翻译124
6.3 自顶向下语法制导翻译125
6.3.1 递归下降翻译125
6.3.2 LL(1)翻译器128
6.4 属性翻译文法130
6.4.1 综合属性130
6.4.2 继承属性132
6.4.3 属性翻译文法定义133
6.4.4 属性翻译文法举例--算术表达式的翻译134
6.5 属性文法的自顶向下翻译136
6.5.1 L-属性翻译文法136
6.5.2 L-属性翻译文法的翻译实现--递归下降翻译137
6.5.3 L-属性翻译文法的翻译实现--LL(1)法142
6.6 自底向上语法制导翻译146
6.6.1 波兰翻译146
6.6.2 S-属性文法148
6.6.3 S-属性波兰翻译文法的翻译实现149
第7章 符号表管理技术153
7.1 何时建立和访问符号表153
7.2 符号表的组织和内容154
7.3 符号表上的操作156
7.4 非块程序结构语言的符号表结构157
7.5 块程序结构语言的符号表组织159
7.5.1 块程序结构语言的概念159
7.5.2 栈式符号表160
第8章 程序运行时的存储组织及管理162
8.1 程序运行时的存储组织162
8.2 静态存储分配163
8.3 栈式动态存储分配164
8.3.1 活动记录165
8.3.2 运行时的地址计算167
8.3.3 递归过程的处理167
8.4 堆式动态存储分配168
8.4.1 堆分配方式168
8.4.2 堆式存储管理技术169
第9章 语义分析和代码生成173
9.1 语义分析的概念173
9.2 中间代码174
9.2.1 波兰后缀表示174
9.2.2 N-元表示175
9.2.3 栈式抽象机及其汇编指令176
9.3 声明的处理178
9.3.1 符号常量178
9.3.2 简单变量179
9.3.3 数组181
9.3.4 过程声明184
9.4 表达式语句184
9.5 if语句189
9.6 while语句191
9.7 for循环语句192
9.8 write_语句194
9.9 read_语句195
9.10 过程调用和返回196
9.10.1 参数的基本传递形式196
9.10.2 过程调用197
9.10.3 过程定义的处理197
9.10.4 返回语句和过程终止语句199
9.11 语义分析及代码生成实现199
9.12 错误处理199
第10章 代码优化201
10.1 局部优化201
10.1.1 基本块的划分202
10.1.2 基本块的优化技术203
10.1.3 基本块的DAG表示204
10.1.4 基本块优化的实现209
10.2 循环内的优化210
10.2.1 循环结构的定义210
10.2.2 循环的查找211
10.2.3 循环优化的实现212
附录A TEST语言文法规则219
A.1 TEST语言词法规则219
A.2 TEST的语法规则219
A.3 TEST的语义和代码生成221
附录B 词法分析程序223
B.1 词法分析程序223
B.2 主程序225
附录C 语法分析程序227
C.1 语法分析程序227
C.2 主程序236
附录D 语义及代码生成程序237
D.1 语法、语义及代码生成程序237
D.2 主程序250
附录E TEST抽象机模拟器完整程序251
E.1 TESTmachine函数251
E.2 主程序256
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配套教学用书（配套教参、主课本等）：
可替代教学用书：
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