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第1部分 基础 第1章 引言 1.1 语言设计的艺术 1.2 程序设计语言的谱系 1.3 为什么要研究程序设计语言？ 1.4 编译和解释 1.5 程序设计环境 1.6 编译概览 1.6.1 词法和语法分析 1.6.2 语义分析和中间代码生成 1.6.3 目标代码生成 1.6.4 代码改进 1.7 总结和注记 1.8 练习 1.9 探索 1.10 有关参考文献 第2章 程序设计语言的语法 2.1 描述语法：正则表达式和上下文无关文法 2.1.1 单词和正则表达式 2.1.2 上下文无关文法 2.1.3 推导和语法分析树 2.2 扫描 2.2.1 生成一个有穷自动机 2.2.2 扫描器代码 2.2.3 表格驱动的扫描 2.2.4 词法错误 2.2.5 编译指示 2.3 语法分析 2.3.1 递归下降 2.3.2 表格驱动的自上而下语法分析 2.3.3 自下而上的语法分析 2.3.4 语法错误 2.4 理论基础 2.4.1 有穷自动机 13 2.4.2 下推自动机 18 2.4.3 文法和语言类 19 2.5 总结和注记 2.6 练习 2.7 探索 2.8 有关参考文献 第3章 名字、作用域和约束 3.1 约束时间的概念 3.2 对象生存期和存储管理 3.2.1 静态分配 3.2.2 基于栈的分配 3.2.3 基于堆的分配 3.2.4 废料收集 3.3 作用域规则 3.3.1 静态作用域 3.3.2 嵌套子程序 3.3.3 声明的顺序 3.3.4 模块 3.3.5 模块类型和类 3.3.6 动态作用域 3.4 作用域的实现 3.4.1 符号表 3.4.2 关联表和中心引用表 3.5 作用域中名字的含义 3.5.1 别名 3.5.2 重载 3.5.3 多态性及相关概念 3.6 引用环境的约束 3.6.1 子程序闭包 3.6.2 一级值和非受限生存期 3.6.3 对象闭包 3.7 宏扩展 3.8 分别编译 3.8.1 C的分别编译 3.8.2 包和自动头文件推理 3.8.3 模块分层结构 3.9 总结和注记 3.10 练习 3.11 探索 3.12 有关参考文献 第4章 语义分析 4.1 语义分析器所扮演的角色 4.2 属性文法 4.3 属性求值 4.4 动作例程 4.5 属性的空间管理 4.5.1 自下而上求值 4.5.2 自上而下求值 4.6 语法树的标注 4.7 总结和注记 4.8 练习 4.9 探索 4.10 有关参考文献 第5章 目标机体系结构 5.1 存储器层次结构 5.2 数据表示 5.2.1 整数算术 5.2.2 浮点数算术 5.3 指令集体系结构 5.3.1 寻址模式 5.3.2 条件和分支 5.4 体系结构和实现 5.4.1 微程序设计 5.4.2 微处理器 5.4.3 RISC 5.4.4 多线程和多核 5.4.5 两个示例体系结构：x86和MIPS 5.5 为新型处理器做编译 5.5.1 保持流水线满 5.5.2 寄存器分配 5.6 总结和注记 5.7 练习 5.8 探索 5.9 有关参考文献 第2部分 语言设计的核心问题 第6章 控制流 6.1 表达式求值 6.1.1 优先级和结合性 6.1.2 赋值 6.1.3 初始化 6.1.4 表达式中的顺序问题 6.1.5 短路求值 6.2 结构化和非结构化的流程 6.2.1 goto的结构化替代品 6.2.2 继续 6.3 顺序执行 6.4 选择 6.4.1 短路条件 6.4.2 Case/Switch语句 6.5 迭代 6.5.1 枚举控制的循环 6.5.2 组合循环 6.5.3 迭代器 6.5.4 lcon的生成器 6.5.5 逻辑控制的循环 6.6 递归 6.6.1 迭代和递归 6.6.2 应用序和正则序求值 6.7 非确定性 6.8 总结和注记 6.9 练习 6.10 探索 6.11 有关参考文献 第7章 数据类型 7.1 类型系统 7.1.1 类型检查 7.1.2 多态性 7.1.3 “类型”的含义 7.1.4 类型的分类 7.1.5 正交性 7.2 类型检查 7.2.1 类型等价 7.2.2 类型相容性 7.2.3 类型推理 7.2.4 ML类型系统 7.3 记录（结构）与变体（联合） 7.3.1 语法和运算 7.3.2 存储布局及其影响 7.33 with语句 7.3.4 变体记录（联合） 7.4 数组 7.4.1 语法和操作 7.4.2 维数、上下界和分配 7.4.3 内存布局 7.5 字符串 7.6 集合 7.7 指针和递归类型 7.7.1 语法和操作 7.7.2 悬空引用 7.7.3 废料收集 7.8 表 7.9 文件和输入/输出 7.9.1 交互式I/O 7.9.2 基于文件的I/O 7.9.3 正文I/O 7.10 相等检测和赋值 7.11 总结和注记 7.12 练习 7.13 探索 7.14 有关参考文献 第8章 子程序和控制抽象 8.1 回顾栈的布局 8.2 调用序列 8.2.1 区头向量 8.2.2 案例研究：在MIPS上实现C，在x86上实现Pascal 8.2.3 寄存器窗口 8.2.4 内联展开 8.3 参数传递 8.3.1 参数模式 8.3.2 名字调用 8.3.3 特殊目的的参数 8.3.4 函数返回 8.4 泛型子程序和模块 8.4.1 不同的实现方法 8.4.2 泛型参数的约束条件 8.4.3 隐式实例化 8.4.4 C++、Java和C#中的泛型 8.5 异常处理 8.5.1 异常的定义 8.5.2 异常的传播 8.5.3 异常的实现 8.6 协作程序 8.6.1 栈分配 8.6.2 转移 8.6.3 迭代器的实现 8.6.4 离散事件模拟 8.7 事件 8.7.1 顺序处理程序 8.7.2 基于线程的处理程序 4.8 总结和注记 8.9 练习 8.10 探索 8.11 有关参考文献 第9章 数据抽象和面向对象 9.1 面向对象程序设计 9.2 封装和继承 9.2.1 模块 9.2.2 类 9.2.3 嵌套（内层类） 9.2.4 类型扩展 9.2.5 不使用继承扩展 9.3 初始化和终结处理 9.3.1 构造函数的选择 9.3.2 引用和值 9.3.3 执行顺序 9.3.4 废料收集 9.4 动态方法约束 9.4.1 虚方法和非虚方法 9.4.2 抽象类 9.4.3 成员查找 9.4.4 多态性 9.4.5 对象闭包 9.5 多重继承 9.5.1 语义歧义性 9.5.2 复本式继承 9.5.3 共享继承 9.5.4 混入式继承 9.6 重温面向对象的程序设计 9.6.1 Smalltalk的对象模型 9.7 总结和注记 9.8 练习 9.9 探索 9.10 有关参考文献 第3部分 其他程序设计模型 第10章 函数式语言 10.1 历史渊源 10.2 函数式程序设计的概念 10.3 Scheme回顾/简介 10.3.1 约束 10.3.2 表和数 10.3.3 相等检测和检索 10.3.4 控制流和赋值 10.3.5 程序作为表 10.3.6 一个扩展的实例：DFA模拟 10.4 重温求值顺序 10.4.1 严格求值和惰性求值 10.4.2 I/O：流和单体 10.5 高阶函数 10.6 理论基础 10.6.1 lambda 演算 10.6.2 控制流 10.6.3 结构 10.7 函数式程序设计展望 10.8 总结和注记 10.9 练习 10.10 探索 10.11 有关参考文献 第11章 逻辑式语言 11.1 逻辑式程序设计的概念 11.2 Prolog 11.2.1 归结和合一 11.2.2 表 11.2.3 算术 11.2.4 搜索/执行顺序 11.2.5 一个较大的实例：九宫棋 11.2.6 命令式控制流 11.3 理论基础 11.3.1 子句形式 11.3.2 局限性 11.3.3 Skolem 11.4 逻辑式程序设计的展望 11.4.1 没有覆盖的逻辑部分 11.4.2 执行顺序 11.4.3 否定和“闭世界”假设 11.5 总结和注记 11.6 练习 11.7 探索 11.8 有关参考文献 第12章 并发 12.1 基础和动力 12.1.1 多线程程序的各种情况 12.1.2 多处理器体系结构 12.2 并发程序设计基础 12.2.1 通信和同步 12.2.2 语言和库 12.2.3 创建线程的语法 12.2.4 线程的实现 12.3 实现 12.3.1 忙等待同步 12.3.2 非阻塞算法 12.3.3 内存一致模型 12.3.4 调度器的实现 12.3.5 信号量 12.4 语言级机制 12.4.1 管程 12.4.2 条件临界区域 12.4.3 Java中的同步 12.4.4 事务存储 12.4.5 隐式同步 12.5 消息传递 12.5.1 通信对方的命名 12.5.2 发送 12.5.3 接收 12.5.4 远程过程调用 12.6 总结和注记 12.7 练习 12.8 探索 12.9 有关参考文献 第13章 脚本语言 13.1 什么是脚本语言？ 13.1.1 公共特性 13.2 问题领域 13.2.1 外壳（命令）语言 13.2.2 文字处理和报表生成 13.2.3 数学和统计 13.2.4 “粘结”语言和通用脚本 13.2.5 扩充语言 13.3 万维网脚本 13.3.1 CGI脚本 13.3.2 嵌入式服务器端脚本 13.3.3 客户端脚本 13.3.4 Java小程序 13.3.5 XSLT 13.4 新特征 13.4.1 名字和作用域 13.4.2 串和模式匹配 13.4.3 数据类型 13.4.4 面向对象 13.5 总结和注记 13.6 练习 13.7 探索 13.8 有关参考文献 第4部分 对实现的近距离考查 第14章 构造可运行的程序 14.1 后端编译器结构 14.1.1 一种可行的多阶段组织 14.1.2 阶段和遍 14.2 中间形式 14.2.1 Diana 14.2.2 gcc中间形式 14.2.3 基于栈的中间形式 14.3 代码生成 14.3.1 一个属性文法实例 14.3.2 寄存器分配 14.4 地址空间组织 14.5 汇编 14.5.1 指令发射 14.5.2 为名字指定地址 14.6 连接 14.6.1　重定位和名字解析 14.6.2 类型检查 14.7 动态连接 14.7.1 与定位无关的代码 14.7.2 完全动态连接（惰性连接） 14.8 总结和注记 14.9 练习 14.10 探索 14.11 有关参考文献 第15章 运行时程序管理 15.1 虚拟机 15.1.1 Java虚拟机 15.1.2 公共语言基础架构 15.2 机器码的迟绑定 15.2.1 即时和动态编译 15.2.2 二进制翻译 15.2.3 二进制重写 15.2.4 移动代码和沙箱 15.3 审查/自反 15.3.1 自反 15.3.2 符号调试 15.3.3 性能分析 15.4 总结和注记 15.5 练习 15.6 探索 15.7 有关参考文献 第16章 代码改进 16.1 代码改进的阶段 16.2 窥孔优化 16.3 基本块内的冗余删除 16.3.1 一直使用的实例 16.3.2 值编号 16.4 全局冗余删除和数据流分析 16.4.1 SSA（静态单赋值）形式和全局值编号 16.4.2 全局公共子表达式删除 16.5 循环改进I 16.5.1 循环不变量 16.5.2 归纳变量 16.6 指令调度 16.7 循环改进II 16.7.1 循环展开和软件流水线 16.7.2 循环重排 16.8 寄存器分配 16.9 总结和注记 16.10 练习 16.11 探索 16.12 有关参考文献 附录A 本书中提到的程序设计语言 附录B 语言设计和语言实现 附录C 编号示表