Modern Compiler Implementation in ML pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Andrew W. Appel

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:1997-1-13

价格:USD 74.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521582759

丛书系列:

图书标签:

• compiler
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好的，这是一本关于“深入解析现代编程语言的编译器设计与实现”的图书的详细简介。 --- 图书名称：《现代程序语言的编译理论与工程实践：从抽象到机器码的完整旅程》 简介 《现代程序语言的编译理论与工程实践：从抽象到机器码的完整旅程》 是一部面向计算机科学专业学生、软件工程师、系统程序员以及对编译器技术有浓厚兴趣的读者的权威性著作。本书旨在提供一个全面、深入且高度实用的视角，剖析构建现代、高效、健壮的编译器所需的全部理论基础和工程实践。 在当今多核处理器、异构计算（如GPU）和日益复杂的软件生态系统中，编译器不再仅仅是一个将高级代码转换为机器指令的工具，它已成为优化性能、保证程序安全性和实现新语言特性的核心驱动力。本书超越了传统编译原理的皮毛介绍，致力于将理论的严谨性与工业级实现的挑战性完美结合。 本书结构清晰，内容循序渐进，旨在引导读者完成一次从源语言的抽象语义表示到最终目标机器指令生成的全方位探索。 第一部分：编译器的基础架构与前端分析 本部分奠定了整个编译过程的理论基石，详细阐述了编译器前端的工作流程。 词法分析的精确性与效率： 我们首先探讨如何利用正则表达式和有限自动机（Finite Automata）构建高效的词法分析器（Lexer）。重点讨论了如何处理Unicode、注释、预处理器指令以及复杂的关键字识别问题，并介绍了基于工具（如Flex/Lex）的实践方法，同时对比了手动实现与工具生成的性能考量。 语法分析的结构力量： 核心内容聚焦于上下文无关文法（Context-Free Grammars, CFG）的理论基础。本书深入讲解了LL(k)和LR(k)分析技术，特别是LALR(1)的实用性。我们不仅会详细推导这些算法，还会对比它们的优缺点，并提供如何使用解析器生成器（如Bison/Yacc）构建健壮解析器的实战指南。对于左递归和回溯解析等常见难题，提供了详尽的解决方案。 抽象语法树（AST）的构建与语义表示： 词法和语法分析的产出——抽象语法树（AST）是后续所有操作的基石。本书详细阐述了如何设计一个能准确捕获源语言特性的AST结构，包括处理表达式、控制流、函数定义和面向对象结构。内容涵盖了AST的遍历策略和高效的内存管理。 语义分析的深度探索： 语义分析是确保程序逻辑正确性的关键步骤。本书重点剖析了类型系统——包括静态类型、动态类型、类型推导、类型兼容性检查和多态性（Generics）。此外，详尽讲解了符号表（Symbol Table）的设计，如何处理作用域规则（如词法作用域和动态作用域），以及如何集成注解和属性信息到AST中，为代码生成阶段做准备。 第二部分：中间表示（IR）的转换与优化 本书将中间表示（Intermediate Representation, IR）视为连接前端分析与后端优化的桥梁。我们专注于如何设计出既易于分析又便于转换的IR。 多种中间表示的比较与选择： 详细介绍了流行的IR形式，包括三地址码（Three-Address Code, TAC）、静态单赋值形式（Static Single Assignment, SSA）以及更接近目标机的寄存器分配格式。我们分析了每种IR在不同优化阶段的适用性，并指导读者如何根据目标语言的特性选择最佳的IR设计。 控制流图（CFG）与数据流分析： 这是理解和应用优化的关键。本书全面覆盖了控制流图的构建，并深入讲解了数据流分析的理论，包括前向分析（如可用表达式、活跃变量）和后向分析（如生成/杀死集合）。这些分析方法被清晰地用作后续优化的基础。 编译器优化技术： 本部分是本书的核心价值所在。我们将优化技术划分为机器无关优化和机器相关优化两大类进行阐述： 1. 机器无关优化： 涵盖了经典且高效的优化，如常量折叠与传播、死代码消除、公共子表达式消除、循环不变式外提、过程内/过程间常量传播等。对于SSA形式，我们详细展示了如何有效地执行循环展开和逃逸分析。 2. 高级优化与并行化： 讨论了面向现代体系结构的高级优化，例如函数内联、逃逸分析、逃逸函数识别，以及如何利用IR进行简单的自动并行化启发。 第三部分：后端代码生成与目标机器优化 本部分将理论推向实践的“落地”阶段，关注如何高效地将优化后的IR映射到特定的目标架构上。 指令选择与资源映射： 讲解了如何将高级IR指令（如加法、内存访问）映射到目标机器（如x86-64或ARM）的具体汇编指令集。重点讨论了基于模式匹配的指令选择算法，以确保代码既正确又高效。 寄存器分配的艺术： 寄存器分配被认为是代码生成中最具挑战性的任务之一。本书深入剖析了图着色算法（Graph Coloring Algorithm）在寄存器分配中的应用，特别是Chaitin和Briggs算法的细节。我们还将讨论如何处理溢出（Spilling）——即当寄存器不足时，如何优雅地将变量暂存到内存中，并分析其对性能的影响。 指令调度与流水线优化： 针对现代超标量处理器，指令调度至关重要。本书详细介绍了基于列表调度的技术，如何分析指令间的依赖关系（数据依赖和控制依赖），并重新排序指令以最大化CPU流水线的利用率，减少停顿（Stall）。 汇编与链接： 最后，本书简要介绍了汇编器（Assembler）的工作原理，以及目标文件格式（如ELF或Mach-O）的基础知识，并探讨了链接器（Linker）如何解决外部引用和地址重定位，完成最终的可执行程序的生成。 读者对象与本书特点 特点： 理论深度与工程广度兼备： 提供了严格的数学证明和清晰的算法描述，同时配备了大量的代码示例和工业级实现的考虑。 现代化视角： 重点关注SSA、并发模型、现代CPU架构对编译器的影响。 实践驱动： 鼓励读者动手实践，书中包含多个贯穿始终的案例项目，可用于构建一个功能完备的小型语言编译器。 本书适合： 熟悉数据结构和算法的计算机科学专业学生；希望深入理解C/C++、Rust、Go等语言底层机制的系统程序员；以及任何致力于构建新编程语言或特定领域嵌入式编译器的人员。 --- 通过《现代程序语言的编译理论与工程实践》，读者将不仅掌握编译器的“是什么”，更能理解其“为什么”以及“如何做”，为构建下一代高性能计算软件奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我看的是ML版，因为对ML不熟悉，一不小心被坑的厉害。作者主页上有源代码，但是“只有”参考价值，不是特别熟悉ML的同学不推荐使用这些代码。 书的内容覆盖面很广，前半部分实现了一个Tiger的语言的编译器，Tiger语言在语法上有ML的影子，语义上则类似命令式语言，整体来说比较...

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

我是一名希望提升自己编程深度和广度的软件架构师，一直以来，我都认为理解编译器的工作原理是成为一名优秀架构师的必经之路。《Modern Compiler Implementation in ML》这本书，就像是为我量身打造的“内功心法”。作者并非仅仅停留在理论的讲解，而是以一种极其务实的方式，从零开始构建一个功能完备的ML编译器。这让我能够清晰地看到每一个编译阶段是如何相互关联，又是如何一步步将人类可读的代码转化为机器可执行的指令。ML语言的运用，恰到好处地展现了其在处理复杂数据结构和高阶函数方面的优势，这对于理解编译器的声明式和转换式特性至关重要。书中对过程内联、循环展开等经典代码优化技术的讲解，以及它们是如何在IR层面实现的，让我对如何编写更高效的代码有了全新的视角。我尤其欣赏作者在讲解代码生成阶段时，对目标机器指令的细致分析，这让我明白了编译器是如何将抽象的IR映射到具体的硬件指令的。阅读这本书的过程，我不仅仅是在学习知识，更是在进行一场思维的重塑，它让我能够以更底层的视角去审视我日常开发的程序，并从中找到优化的空间。这本书所提供的不仅仅是技术知识，更是一种解决问题的思维方式，一种对软件工程本质的深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在学术界从事程序语言研究的研究员，我一直在寻找一本能够全面且深入地介绍现代编译器实现的教材。《Modern Compiler Implementation in ML》这本书，绝对是我近年来最满意的一本。作者的功力非凡，他以一种极其精妙的方式，将复杂的编译器设计原理，以ML语言为载体，逐一展现在读者面前。ML语言的强大表现力和清晰的语义，使得本书的代码示例不仅易于理解，而且能够高效地实现复杂的编译过程。我尤其欣赏书中对静态单赋值（SSA）形式的详细讲解，它让我对代码优化中的数据流分析有了更深刻的认识，也明白了编译器是如何通过SSA来简化和加速优化过程的。此外，书中对垃圾回收、逃逸分析等现代编译器中至关重要的技术也进行了深入的探讨，这对于理解现代语言运行时环境的性能至关重要。阅读这本书的过程，对我来说就像是一次精密的思维体操，我时常会停下来，推导作者给出的算法，并尝试在脑海中构建出对应的代码实现。作者并非将所有知识一次性灌输，而是巧妙地引导读者进行思考，这种“启发式”的教学方式，让我能够真正地内化知识，而不仅仅是机械地记忆。这本书的价值，远不止于理论知识的传递，它更是一种对严谨逻辑思维和卓越工程实践的示范。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对软件性能优化和底层技术充满探究欲的资深程序员。长久以来，我对编译器如何将高级语言转化为高效的机器码一直充满好奇。《Modern Compiler Implementation in ML》这本书，以其出色的结构设计和深刻的见解，彻底解答了我长久以来的疑问。作者选择ML语言作为实现平台，为本书带来了独特的优势。ML的函数式编程范式，使得代码更加简洁、优雅，并且易于理解和推理，这在处理复杂的编译器逻辑时尤为重要。书中对抽象语法树（AST）的构建、遍历和转换的讲解，让我对程序结构的表示和操作有了全新的认识，而对代码生成阶段的深入分析，则让我明白了编译器是如何将抽象的IR映射到具体的硬件指令的。我尤其欣赏书中对各种代码优化技术的讲解，例如循环展开、常量折叠等，以及它们是如何在IR层面实现的，这让我对如何编写更高效的代码有了更深刻的理解。阅读这本书的过程，对我来说是一次思维的“洗礼”，它让我能够以更底层的视角去审视我日常开发的程序，并从中找到优化的空间。这本书所提供的不仅仅是技术知识，更是一种解决问题的思维方式，一种对软件工程本质的深刻洞察，它让我能够更自信地应对复杂的性能挑战。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在互联网公司工作的资深后端工程师，一直以来，我都对“程序是如何运行的”这个问题抱有强烈的好奇心。《Modern Compiler Implementation in ML》这本书，为我解开了许多长久以来的疑惑，并且以一种令人惊叹的清晰度和深度，展示了编译器的内部运作机制。作者选择ML语言作为实现平台，这无疑是一个明智之举。ML的函数式编程特性，使得代码更加简洁、优雅，并且易于理解和推理，这在处理复杂的编译器逻辑时尤为重要。书中对词法分析、语法分析、语义分析以及代码生成的讲解，层层递进，逻辑清晰，让我能够清晰地看到一个源代码是如何一步步转化为机器可执行的指令的。我特别欣赏书中对抽象语法树（AST）的构建和遍历的讲解，它让我明白了编译器是如何对程序进行结构化表示和操作的。此外，书中对类型检查、作用域管理以及中间表示（IR）的深入探讨，都为我理解程序的正确性保证和性能优化提供了宝贵的视角。阅读这本书的过程，对我来说是一次思维的“降维打击”，它让我能够以更底层的视角去审视我日常开发的程序，并从中找到优化和改进的空间。这本书不仅让我掌握了扎实的编译原理知识，更重要的是，它培养了我一种深入探究技术本质的能力，让我能够更自信地面对复杂的工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

这部《Modern Compiler Implementation in ML》绝对是我近期阅读体验中最令人振奋的一本！我是一名在校的计算机科学专业研究生，一直对编译原理这个领域充满了好奇，但市面上许多教材要么过于理论化，要么代码实现晦涩难懂。这本书的出现，简直就像是为我量身打造的。作者并非只是简单地罗列理论，而是以一种非常“动手”的方式，从头到尾地构建了一个功能完整的ML编译器。我尤其喜欢它对递归下降解析器和抽象语法树（AST）的讲解，让我能够非常直观地理解程序是如何被解析成机器可以理解的结构。书中提供的ML语言代码，虽然我之前对ML的了解并不深入，但作者循序渐进的讲解，让我能够快速上手，甚至在阅读的过程中，我忍不住自己动手去修改和扩展代码，体验亲手“制造”一个编译器的乐趣。它并非将所有细节都一次性铺陈开来，而是巧妙地引导读者去思考，去探索，当你遇到一个概念时，作者会提供清晰的解释，并在后面的章节中进一步深化，这种“抽丝剥茧”式的教学方式，让我觉得学习过程既充实又不至于 overwhelming。我非常欣赏作者对于性能优化和错误处理的关注，这些都是在实际编译器开发中至关重要的方面，而书中并没有回避这些复杂的问题，而是以一种 pragmatic 的方式进行介绍，让我对真实的编译器开发有了更深刻的认识。总而言之，如果你对编译原理有浓厚的兴趣，并且希望能够掌握一套能够实际落地的知识体系，那么这本书绝对是你的不二之选。它不仅是理论的宝库，更是实践的指南，每一页都充满了智慧和启迪。

评分☆☆☆☆☆

我是一名拥有多年软件开发经验的工程师，一直以来，我对编译器底层运作的原理充满了敬畏，但总觉得高深莫测，难以真正深入。直到我偶然发现了《Modern Compiler Implementation in ML》，我的看法发生了翻天覆地的变化。这本书以一种极其出人意料的清晰度和实用性，将复杂的编译器设计原理娓娓道来。作者选择ML语言作为实现平台，这本身就是一个非常明智的决定，ML的函数式特性和强大的类型系统，使得代码更加简洁、优雅，并且易于理解和推理，这在处理复杂的编译过程时尤为重要。我特别喜欢书中对词法分析、语法分析、语义分析以及代码生成的讲解，它们之间的逻辑联系被梳理得井井有条。作者并不是简单地给出理论公式，而是通过具体的ML代码示例，一步一步地展示了如何将抽象的概念转化为可执行的程序。举例来说，在讲解AST遍历时，书中提供的代码范例，让我能够非常直观地理解如何对程序结构进行转换和优化。此外，书中还深入探讨了垃圾回收、逃逸分析等现代编译器中的关键技术，这些内容对于理解高性能计算和内存管理至关重要。阅读这本书的过程，对我来说更像是一次精妙的编程挑战，我时常停下来，对着代码进行思考和推演，并且动手实践。作者并没有把所有的问题都一次性解决，而是留给读者思考的空间，这种“点拨式”的教学方法，让我能够更深刻地理解每一个技术点的精髓。这本书的价值，远不止于学习编译原理，它更是一种提升编程思维和工程实践能力的绝佳途径。

评分☆☆☆☆☆

我是一名希望深入了解计算机底层运作机制的自学爱好者，之前尝试过阅读一些关于编译器的书籍，但往往因为晦涩的理论和难以理解的代码而望而却步。《Modern Compiler Implementation in ML》这本书，彻底改变了我对编译器的看法。作者以一种极其友好的方式，将复杂的编译原理，通过ML语言的实现，变得生动有趣。ML语言的函数式特性，使得代码简洁明了，易于理解，这让我在学习过程中能够专注于编译器的逻辑，而不是被复杂的语法所困扰。书中对抽象语法树（AST）的构建和遍历的讲解，让我能够直观地理解程序是如何被解析和表示的。我特别喜欢书中关于类型检查和作用域管理的讨论，它们让我明白了为什么程序在编译阶段就需要进行如此严格的审查，以及这种审查是如何保证程序的健壮性的。作者的讲解风格非常“接地气”，他总能在恰当的时候给出恰当的解释，让我在遇到困难时能够迎刃而解。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在进行一次“徒手造”编译器的实践，每一次成功运行的代码，都给我带来了巨大的成就感。这本书让我对计算机科学的底层原理有了更深刻的认识，也点燃了我对更深层次技术探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初涉编译原理的计算机科学系大二学生，我被《Modern Compiler Implementation in ML》这本书深深吸引。在此之前，我对编译器的理解仅停留在“翻译器”这个肤浅的层面，而这本书则带领我进入了一个充满智慧和创造力的全新世界。作者以一种循序渐进的方式，将一个完整的编译器实现过程，分解成一个个易于理解的模块，并用清晰的ML代码进行展示。我特别喜欢书中对递归下降解析器和LL（k）解析器的讲解，它们让我能够直观地理解程序是如何被“读懂”并转化为结构化数据的。ML语言的引入，使得代码更加简洁、优美，并且易于调试，这极大地降低了我学习的门槛。书中对于抽象语法树（AST）的介绍，让我明白了编译器是如何表示和操作程序的结构的，而后续对AST的遍历和转换，则让我看到了程序优化的可能性。我被书中对类型系统的讲解所吸引，它让我明白了为什么程序在编译阶段就需要进行严格的类型检查，以及这种检查是如何保证程序的正确性的。阅读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习编译原理，更是在进行一次深入的编程实践，我时常停下来，尝试修改代码，看看会发生什么，这种动手实践的乐趣，是任何纯理论书籍都无法比拟的。这本书让我对计算机科学的底层原理有了更深刻的认识，也激发了我对更多底层技术探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对编程语言设计充满热情的学生，我一直在寻找一本能够让我深入理解编译器是如何工作的书籍。《Modern Compiler Implementation in ML》这本书，无疑是我迄今为止阅读过的最棒的一本。作者以ML语言为载体，将一个完整的现代编译器实现过程，以一种极其清晰、严谨的方式呈现出来。ML的函数式特性，使得本书的代码简洁、优雅，并且易于推理，这对于理解编译器这种高度转换性的系统至关重要。我尤其欣赏书中对静态单赋值（SSA）形式的讲解，它让我对代码优化中的数据流分析有了前所未有的深刻理解，也明白了编译器是如何通过SSA来简化和加速优化过程的。此外，书中对垃圾回收、逃逸分析等现代编译器中不可或缺的技术也进行了深入的探讨，这为我理解现代语言的运行时环境奠定了坚实的基础。阅读这本书的过程，我感觉自己就像是参与了一场精密的解谜游戏，作者的引导让我能够一步步地揭开编译器的神秘面纱。作者并非直接给出所有答案，而是巧妙地设计问题，引导读者独立思考，这种“引导式”的学习方式，让我能够真正地理解并掌握知识。这本书不仅仅是关于编译器的实现，更是关于如何构建一个强大、高效、可维护的软件系统。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对编程语言底层机制充满好奇的独立研究者，我一直在寻找一本能够让我真正理解编译器是如何工作的书籍。《Modern Compiler Implementation in ML》无疑是我近年来最满意的一次阅读经历。作者以其深厚的功力和精湛的表达能力，将原本枯燥复杂的编译原理，化为了一场引人入胜的探索之旅。最让我印象深刻的是，作者并非将编译器分解成独立的模块，而是将它们视为一个有机整体，展示了它们之间如何协同工作，共同将高级语言转化为机器码。ML语言的选择，为本书带来了独特的魅力，其函数式编程范式与编译器的声明式、转换式特性完美契合，使得代码不仅易于理解，而且极具表现力。书中对于中间表示（IR）的讲解，尤其是静态单赋值（SSA）形式的介绍，让我对代码优化有了全新的认识，理解了编译器是如何通过对IR的转换来实现高效的代码生成的。我特别喜欢作者在讲解抽象语法树（AST）时，所提供的遍历和转换的算法，它们清晰地展示了如何对程序的结构进行分析和修改。此外，书中对于类型检查和作用域管理的讨论，也让我对程序的正确性保证有了更深刻的理解。每一次阅读，我都感觉自己像是在与作者进行一场深入的对话，他总能在恰当的时候给予我启发，让我能够独立地去解决下一个问题。这本书的价值，不仅仅在于教授知识，更在于培养一种深入思考和解决问题的能力。

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