研鑽 コンパイラ（オーム社） [電子書籍]

研鑽 コンパイラ（オーム社） [電子書籍] の 商品概要

• コンパイラの仕組みを理論と実践の両面から詳細に解説！
  本書は、コンピュータサイエンスの基幹をなすコンパイラ処理系の仕組みについて、形式言語理論の厳密な基礎から、現代の実行環境で求められる最適化技術までを体系的に説明したテキストです。
  
  【本書のポイント】
  ・正規表現、決定性/非決定性有限オートマトン（DFA/NFA）、文脈自由文法（CFG）、反復補題、プッシュダウンオートマトン（PDA）など、言語処理の土台となる理論的基礎を厳密に解説しています。Chomsky標準形やGreibach標準形といった文法変形の手法もカバーしています。
  ・lexやyaccなどの自動生成ツールを活用した解析プログラムの構築手順を提示します。下向き（LL(1)）および上向き（LR/SLR/LALR(1)）構文解析のアルゴリズムに加え、あいまいな文法への対処や、実用コンパイラで不可欠となるエラーリカバリや型チェックの構造まで踏み込んで記述しました。
  ・バックエンド処理では、ARMアセンブリ命令をベースとした具象的なコード生成と関数フレーム構造を解説しました。さらに、制御フローグラフや静的単一代入（SSA）形式、最適化基盤LLVMの活用、定数伝播、ループ最適化、グラフ彩色によるレジスタ割り当てまで、現代のコンパイラ技術を幅広く取り扱っています。
  ・各章末には理解度を深める演習問題を配置し、巻末には解答を収録しています。大学・大学院での講義用テキストとしてはもちろん、言語処理系などを独習したい技術者の自習書としても活用できます。
  
  ※本書は『情報系教科書シリーズ　コンパイラ』の改題改訂版です。
  

• 目次

  改訂にあたって
  まえがき
  第1章 コンパイラの概要
  第2章 字句解析
  第3章 文法
  第4章 構文解析
  第5章 意味解析
  第6章 コード生成
  第7章 最適化
  演習問題解答
  索引
  
  詳細目次
  改訂にあたって
  まえがき
  
  第1章 コンパイラの概要
  1.1 Cコンパイラ
  1.2 アセンブリ言語と機械語
  1.3 コンパイラとは
  1.4 コンパイラの構造
  演習問題
  
  第2章 字句解析
  2.1 文字列集合の演算
  2.2 正規表現
  2.3 有限オートマトン
  2.3.1 DFA：決定性有限オートマトン
  2.3.2 NFA：非決定性有限オートマトン
  2.4 正規表現から有限オートマトンへの変換
  2.4.1 正規表現からNFAへの変換
  2.4.2 NFAからDFAへの変換
  2.4.3 状態数最小のDFA
  2.5 字句解析プログラム
  2.5.1 正規表現以外の規則
  2.5.2 字句構造全体のDFA
  2.5.3 状態遷移表
  2.5.4 字句要素の切り出し
  2.6 lex：字句解析プログラムの自動生成
  2.7 DFAから正規表現への変換
  2.8 正規表現の反復補題
  演習問題
  
  第3章 文法
  3.1 構文，制約，意味
  3.2 構文の記法
  3.3 文法
  3.4 解析木とあいまい性
  3.5 演算子の優先順位と結合性
  3.6 CFG：文脈自由文法
  3.6.1 CFGの反復補題
  3.7 CFGの変形
  3.7.1 簡約
  3.7.2 Chomsky標準形
  3.7.3 左再帰の除去
  3.7.4 Greibach標準形
  3.8 PDA：プッシュダウンオートマトン
  3.8.1 PDAが受理する言語
  3.8.2 非決定性PDAと決定性PDA
  3.8.3 PDAとCFG
  演習問題
  
  第4章 構文解析
  4.1 構文木の表現
  4.2 下向き構文解析
  4.2.1 解析関数
  4.2.2 左再帰
  4.2.3 バックトラック
  4.2.4 LL(1)文法
  4.2.5 LL(1)構文解析のための計算
  4.2.6 LL(1)構文解析
  4.3 LR構文解析
  4.3.1 基本原理
  4.3.2 SLR(1)構文解析
  4.3.3 LR(1)構文解析
  4.3.4 LALR(1)構文解析
  4.4 yacc：構文解析プログラムの自動生成
  4.5 あいまいな文法への対処
  4.5.1 LL(1)構文解析の場合
  4.5.2 LR構文解析の場合
  4.5.3 yaccの場合
  4.6 エラーリカバリ
  4.6.1 LL(1)構文解析のエラーリカバリ
  4.6.2 LR構文解析のエラーリカバリ
  4.6.3 yaccのエラーリカバリ
  演習問題
  
  第5章 意味解析
  5.1 意味解析の概要
  5.2 オブジェクト構造体
  5.3 名前空間とスコープ
  5.4 名前とオブジェクトとの対応づけ
  5.5 前方参照
  5.6 型チェックと型変換
  5.7 エラーリカバリ
  演習問題
  
  第6章 コード生成
  6.1 実行環境
  6.1.1 メモリ領域
  6.1.2 CPUとレジスタ
  6.1.3 ARMのアセンブリ命令
  (1) ロード/ストア命令
  (2) 演算命令
  (3) 分岐命令
  (4) スタック操作
  6.2 関数のコード生成
  6.3 関数フレームの構造
  6.4 文のコード生成
  6.4.1 複合文と宣言のコード生成
  6.4.2 条件文のコード生成
  6.4.3 繰り返し文と脱出文のコード生成
  6.4.4 goto文のコード生成
  6.5 式のコード生成
  6.5.1 関数呼び出しのコード生成
  6.5.2 算術演算式のコード生成
  6.5.3 その他の式のコード生成
  6.6 条件式のコード生成
  演習問題
  
  第7章 最適化
  7.1 覗き穴最適化
  7.1.1 不要命令の削除
  7.1.2 複合命令による置き換え
  7.1.3 ストア直後のロード命令の置き換え
  7.1.4 不要な分岐命令の削除
  7.1.5 実行されない命令の削除
  7.1.6 計算機に固有の最適化
  7.2 ラベルと分岐命令の抑制
  7.3 より高度な最適化へ
  7.3.1 中間表現
  7.3.2 制御フローグラフ
  7.4 データフロー解析
  7.4.1 ノード間の支配関係
  7.4.2 生存変数
  7.4.3 データフロー解析のまとめ
  7.5 SSA：静的単一代入
  7.5.1 SSA形式への変換
  7.5.2 LLVM：最適化コンパイラ基盤
  7.5.3 φ関数の挿入
  7.6 定数の畳み込みと定数伝播
  7.6.1 定数の畳み込み
  7.6.2 定数伝播
  7.6.3 デッドコードの削除
  7.6.4 SCCP：条件分岐に対応する定数伝播
  7.7 ループ最適化
  7.7.1 ループ不変式のループ外移動
  7.7.2 帰納変数の除去
  7.7.3 ループ内条件分岐排除
  7.7.4 ループ融合とループ分割
  7.8 変数のレジスタ割り当て
  7.8.1 干渉グラフ
  7.8.2 グラフ彩色
  演習問題
  
  演習問題解答
  索引
  

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