现代编译器实现：C语言版

"Modern Compiler Implementation in C" 是一本关于编译器实现的教材，由 Andrew W. Appel 和 Maia Ginsburg 合著。这本书详细介绍了编译器的各个阶段，包括词法分析、语法解析、抽象语法树、语义处理、中间表示、指令选择、数据流分析、图着色寄存器分配以及运行时系统。它涵盖了现代编译器设计中的关键技术和当前在代码生成及寄存器分配中的最新方法，特别关注函数式和面向对象语言的编译。此外，书中还包含更多高级主题，适合用作两学期或研究生课程的基础教材。 第一部分“编译基础”适用于一学期的初级编译器设计课程，涵盖编译器的基本概念。第二部分“高级主题”深入讨论了面向对象和函数式语言的编译、垃圾收集、循环优化、静态单赋值形式（SSA）、循环调度以及针对缓存内存层次结构的优化。 该书使用C语言作为实现语言，通过实际的C头文件详细阐述了编译器模块之间的接口。内容包括但不限于： 1. **词法分析**：识别输入源代码中的符号和关键字，转化为令牌流。 2. **语法解析**：将令牌流转换为抽象语法树（AST），表达程序的结构。 3. **抽象语法树**：一种表示程序结构的数据结构，便于进行进一步的处理。 4. **语义动作**：在AST上执行以验证和构建程序的意义。 5. **中间表示**（IR）：如三地址码或中间语言，用于优化和代码生成。 6. **指令选择**：将IR映射到目标机器的指令集。 7. **数据流分析**：用于优化，例如常量折叠、死代码消除等。 8. **图着色寄存器分配**：减少寄存器压力，提高代码效率。 9. **运行时系统**：提供执行上下文，包括内存管理、异常处理等。 10. **面向对象和函数式语言的编译**：处理继承、多态性、高阶函数等特性。 11. **垃圾收集**：自动内存管理策略，确保无用内存的释放。 12. **循环优化**：通过展开、合并、unrolling等方式提升循环性能。 13. **SSA形式**：简化数据流分析，支持高效优化。 14. **循环调度**：改进循环中的指令顺序，提高并行性或减少延迟。 15. **缓存优化**：适应现代多级内存体系，减少访问时间。 本书适合对编译原理感兴趣的读者，无论是计算机科学专业的学生还是专业软件工程师，都能从中受益。通过阅读和实践，读者可以深入理解编译器的工作原理，并具备构建自己编译器的能力。