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上篇　程序设计语言的设计1

第1章 绪论1

1.1　引言1

1.2　强制式语言2

1.2.1　程序设计语言的分类3

1.2.2　冯·诺依曼体系结构4

1.2.3　绑定和绑定时间4

1.2.4　变量5

1.2.5　虚拟机9

1.3　程序单元11

1.4　程序设计语言发展简介12

1.4.1　早期的高级语言13

1.4.2　早期语言的发展阶段15

1.4.3　概念的集成阶段16

1.4.4　再一次突破16

1.4.5　大量的探索18

1.4.6　Ada语言18

1.4.7　第四代语言19

1.4.8 网络时代的语言19

1.4.9　新一代程序设计语言22

1.4.10　面向未来的汉语程序设计语言23

1.4.11　总结25

习题127

第2章　数据类型28

2.1　引言28

2.2　内部类型29

2.3　用户定义类型31

2.3.1　笛卡儿积31

2.3.2　有限映像31

2.3.3　序列32

2.3.4　递归33

2.3.5　判定或33

2.3.6　幂集34

2.4　Pascal语言数据类型结构35

2.4.1　非结构类型35

2.4.2　聚合构造37

2.4.3　指针41

2.5　Ada语言数据类型结构42

2.5.1　标量类型42

2.5.2　组合类型43

2.6　C语言数据类型结构48

2.6.1　非结构类型48

2.6.2　聚合构造50

2.6.3　指针53

2.6.4　空类型53

2.7　Java语言的数据类型54

2.7.1　内部类型54

2.7.2　用户定义类型55

2.8　抽象数据类型55

2.8.1 SIMULA 67语言的类机制57

2.8.2　CLU语言的抽象数据类型60

2.8.3　Ada语言的抽象数据类型61

2.8.4　Modula 2语言的抽象数据类型64

2.8.5　C＋＋语言的抽象数据类型66

2.8.6　Java抽象数据类型69

2.9　类型检查71

2.10　类型转换72

2.11　类型等价74

2.12　实现模型75

2.12.1 内部类型和用户定义的非结构类型实现模型75

2.12.2　结构类型实现模型76

习题281

第3章　控制结构82

3.1　引言82

3.2　语句级控制结构82

3.2.1　顺序结构82

3.2.2　选择结构83

3.2.3　循环结构86

3.2.4　语句级控制结构分析88

3.2.5　用户定义控制结构90

3.3　单元级控制结构90

3.3.1　显式调用从属单元90

3.3.2　隐式调用单元——异常处理94

3.3.3　SIMULA 67语言协同程序103

3.3.4　并发单元104

习题3108

第4章　程序语言的设计110

4.1　语言的定义110

4.1.1　语法110

4.1.2　语义114

4.2　文法115

4.2.1　文法的定义115

4.2.2　文法的分类117

4.2.3　文法产生的语言118

4.2.4　语法树120

4.3　语言的设计122

4.3.1　表达式的设计122

4.3.2　语句的设计124

4.3.3　程序单元的设计125

4.3.4　程序的设计127

4.4　语言设计实例127

4.5　一些设计准则129

习题4130

第5章　非过程式程序设计语言131

5.1　引言131

5.2　函数式程序设计语言133

5.2.1　函数133

5.2.2　数学函数与程序设计语言函数134

5.2.3　一种简单的纯函数式语言135

5.2.4　LISP语言概述139

5.2.5　APL语言概述142

5.2.6　作用式语言和命令式语言的比较145

5.3　逻辑程序设计语言146

5.3.1　逻辑程序设计146

5.3.2　Prolog语言概述148

5.3.3　逻辑程序设计展望156

5.4　面向对象程序设计语言156

5.4.1　面向对象的基本概念157

5.4.2　Smalltalk语言概述160

5.4.3　对面向对象语言的评价167

5.5　小结167

习题5168

第6章　形式语义学简介169

6.1　引言169

6.2　形式语义学分类170

6.3　公理语义学简介171

6.4　指称语义学简介175

习题6178

下篇　程序设计语言的实现（编译）第7章　编译概述180

7.1　引言180

7.2　翻译和编译180

7.3　解释181

7.4　编译步骤181

习题7184

第8章　词法分析185

8.1　词法分析概述185

8.2　单词符号的类别186

8.3　词法分析器的输出形式187

8.4　词法分析器的设计188

8.5　符号表194

8.5.1　符号表的组织194

8.5.2　常用的符号表结构195

习题8197

第9章 自上而下的语法分析198

9.1　引言198

9.2　回溯分析法199

9.2.1 回溯的原因200

9.2.2　提取公共左因子202

9.2.3　消除左递归203

9.3　递归下降分析法205

9.3.1　递归下降分析器的构造205

9.3.2　扩充的BNF207

9.4　预测分析法209

9.4.1　预测分析过程209

9.4.2　预测分析表的构造211

9.4.3　LL（1）文法214

9.4.4 非LL（1）文法214

习题9215

第10章 自下而上的语法分析217

10.1　引言217

10.1.1　分析树217

10.1.2　规范归约、短语和句柄219

10.2　算符优先分析法220

10.2.1　算符优先文法220

10.2.2　算符优先分析算法222

10.2.3　算符优先关系表的构造224

10.3　LR分析法226

10.3.1 LR分析过程227

10.3.2　活前缀229

10.3.3 LR（0）项目集规范族230

10.3.4　LR（0）分析表的构造233

10.3.5 SLR（1）分析表的构造235

习题10238

第11章　语义分析和中间代码生成240

11.1　语义分析概论240

11.1.1 语义分析的任务240

11.1.2 语法制导翻译240

11.2 中间代码241

11.3　语义变量和语义函数243

11.4　说明语句的翻译244

11.5　赋值语句的翻译245

11.5.1　只含简单变量的赋值语句的翻译245

11.5.2　含数组元素的赋值语句的翻译247

11.6　控制语句的翻译252

11.6.1　布尔表达式的翻译252

11.6.2　无条件转移语句的翻译253

11.6.3　条件语句的翻译255

11.6.4 while语句的翻译259

11.6.5　for语句的翻译261

11.6.6　过程调用的翻译262

习题11263

第12章 代码优化和目标代码生成264

12.1　局部优化264

12.1.1　优化的定义264

12.1.2　基本块的划分264

12.1.3　程序流图266

12.1.4　基本块内的优化266

12.2　全局优化268

12.2.1　循环的定义268

12.2.2　必经结点集269

12.2.3　循环的查找269

12.2.4　循环的优化270

12.3　并行优化272

12.3.1　数据的依赖关系分析273

12.3.2　向量化代码生成277

12.3.3　反相关与输出相关的消除278

12.3.4　标量扩张279

12.3.5　循环条块化280

12.4 目标代码生成280

12.4.1　一个计算机模型281

12.4.2　简单的代码生成方法281

12.4.3　循环中的寄存器分配282

习题12284

第13章　运行时存储空间的组织286

13.1　程序的存储空间286

13.1.1　代码空间286

13.1.2　数据空间286

13.1.3　活动记录287

13.1.4　变量的存储分配288

13.1.5　存储分配模式289

13.2　静态分配290

13.3　栈式分配293

13.3.1 只含半静态变量的栈式分配293

13.3.2　半动态变量的栈式分配294

13.3.3　非局部环境295

13.3.4　非局部环境的引用297

13.4　参数传递299

13.4.1　数据参数传递299

13.4.2　子程序参数传递302

习题13303

附录A　形式语言与自动机简介305

思考题323