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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3

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20

习题122

第2章 数据类型23

2.1 引言23

2.2 内部类型24

2.3 用户定义类型25

2.3.2 有限映像26

2.3.1 笛卡儿积26

2.3.3 序列27

2.3.4 递归27

2.3.5 判定或28

2.3.6 幂集28

2.4 Pascal语言数据类型结构30

2.4.1 非结构类型30

2.4.2 聚合构造31

2.4.3 指针35

2.5 Ada语言数据类型结构37

2.5.1 标量类型37

2.5.2 组合类型38

2.6.1 非结构类型42

2.6 C语言数据类型结构42

2.6.2 聚合构造44

2.6.3 指针47

2.6.4 空类型47

2.7 抽象数据类型48

2.7.1 SIMULA 67语言的类机制50

2.7.2 CLU语言的抽象数据类型53

2.7.3 Ada语言的抽象数据类型54

2.7.4 Modula-2语言的抽象数据类型57

2.7.5 C++++语言的抽象数据类型59

2.8 类型检查62

2.9 类型转换63

2.10 类型等价64

2.11 实现模型65

2.11.1 内部类型和用户定义的非结构类型实现模型65

2.11.2 结构类型实现模型66

习题271

第3章 控制结构72

3.1 引言72

3.2 语句级控制结构72

3.2.1 顺序结构72

3.2.2 选择结构73

3.2.3 重复结构76

3.2.4 语句级控制结构分析78

3.2.5 用户定义控制结构79

3.3 单元级控制结构80

3.3.1 显式调用从属单元80

3.3.2 隐式调用单元——异常处理84

3.3.3 SIMULA 67语言协同程序88

3.3.4 并发单元90

习题397

第4章 程序语言的设计100

4.1 语言的定义100

4.1.1 语法100

4.1.2 语义105

4.2 文法106

4.2.1 文法的定义106

4.2.2 文法的分类108

4.2.3 文法产生的语言109

4.2.4 语法树111

4.3 语言的设计113

4.3.1 表达式的设计113

4.3.2 语句的设计114

4.3.3 程序单元的设计116

4.3.4 程序的设计117

4.4 语言设计实例118

4.5 一些设计准则119

习题4120

第5章 非过程式程序设计语言122

5.1 引言122

5.2 函数式程序设计语言124

5.2.1 函数124

5.2.2 数学函数与程序设计语言函数125

5.2.3 一种简单的纯函数式语言126

5.2.4 LISP语言概述130

5.2.5 APL语言概述132

5.2.6 作用式语言和命令式语言的比较136

5.3 逻辑程序设计语言137

5.3.1 逻辑程序设计137

5.3.2 Prolog语言概述139

5.3.3 逻辑程序设计展望146

5.4 面向对象程序设计语言147

5.4.1 面向对象的基本概念147

5.4.2 Smalltalk语言概述150

5.4.3 对面向对象语言的评价157

5.5 小结157

习题5158

第6章 形式语义学简介160

6.1 引言160

6.2 形式语义学分类161

6.3 公理语义学简介162

6.4 指称语义学简介166

习题6169

下篇 程序设计语言的实现（编译）171

第7章 编译概述171

7.1 引言171

7.1.1 翻译和编译171

7.1.2 解释172

7.2 参数传递172

7.2.1 数据参数传递173

7.2.2 子程序参数传递175

7.3 编译步骤176

习题7178

8.1.1 词法分析器的功能179

8.1.2 词法分析器的输出形式179

第8章 词法分析179

8.1 词法分析概述179

8.2 词法分析器的结构180

8.2.1 扫描缓冲区180

8.2.2 符号的识别181

8.3 状态转换图182

8.4 词法分析器的设计183

习题8186

第9章 自上而下的语法分析187

9.1 引言187

9.2 回溯分析法187

9.2.1 提取产生式的公因子188

9.2.2 消除左递归189

9.3 递归下降分析法190

9.3.1 递归下降分析器的构造191

9.3.2 扩充的BNF192

9.4 预测分析法194

9.4.1 预测分析过程194

9.4.2 FIRST集和FOLLOW集195

9.4.3 LL（1）文法197

9.4.4 预测分析表的构造198

9.4.5 非LL（1）文法198

习题9199

10.1 引言201

1O.1.1 分析树201

第10章 自下而上的语法分析201

10.1.2 规范归约、短语和句柄203

10.2 算符优先分析法203

10.2.1 算符优先文法204

10.2.2 算符优先分析算法205

10.2.3 算符优先分析表的构造207

10.3 LR分析法209

10.3.1 LR分析过程209

10.3.2 活前缀211

10.3.3 LR（0）项目集规范族211

10.3.4 LR（0）分析表的构造215

10.3.5 SLR（1）分析表的构造216

习题10217

11.1.2 语法制导翻译219

11.1.1 语义分析的任务219

11.1 语义分析概论219

第11章 语义分析和中间代码生成219

11.1.3 中间代码220

11.1.4 语义函数和语义变量221

11.2 赋值语句的翻译221

11.2.1 表达式的翻译221

11.2.2 只含简单变量的赋值语句的翻译222

11.3 控制语句的翻译223

11.3.1 布尔表达式的翻译223

11.3.2 无条件转移语句的翻译223

11.3.3 条件语句的翻译224

11.3.4 while语句的翻译226

11.3.5 循环语句的翻译227

11.4 过程诵用的翻译228

11.5 说明语句的翻译229

习题11230

第12章 代码优化和目标代码生成232

12.1 局部优化232

12.1.1 优化的定义232

12.1.2 基本块的划分232

12.1.3 程序流图234

12.1.4 基本块内的优化234

12.2 全局优化236

12.2.1 循环的定义236

12.2.2 必经结点集237

12.2.3 循环的查找237

12.2.4 循环的优化238

12.3 目标代码生成240

12.3.1 一个计算机模型241

12.3.2 简单的代码生成方法241

12.3.3 循环中的寄存器分配242

习题12243

第13章 运行时存储空间的组织246

13.1 程序的存储空间246

13.1.1 代码空间246

13.1.2 数据空间246

13.1.3 活动记录247

13.1.4 变量的存储分配248

13.1.5 存储分配模式249

13.2 静态分配250

13.3.1 只含半静态变量的栈式分配253

13.3 栈式分配253

13.3.2 半动态变量的栈式分配255

13.3.3 非局部环境256

13.3.4 非局部环境的引用257

13.4 符号表259

13.4.1 符号表的组织260

13.4.2 常用的符号表结构261

习题13262

附录A Java语言概述264

A.1 什么是Java264

A.2 Java语言的特性264

A.3 Java语言的数据类型266

A.4 Java语言的控制结构268

A.5 Java程序实例271

参考文献273