Compiler Construction

📚 《編譯器構造》（2025-2026 年版）是一本完整的教學大綱，專為希望掌握編譯器原理和實現的 BSCS 學生、軟體開發人員、研究人員和競技程式設計師而設計。本版提供選擇題、測驗和實作練習，以確保學生在編譯器設計方面打下堅實的學術和實踐基礎。

本書涵蓋了編譯的每個階段，從詞法分析、解析、語意分析、中間程式碼生成到程式碼最佳化和目標程式碼生成。學生還將探索現代編譯器工具（LEX、YACC、ANTLR）、即時編譯以及 LLVM、GCC 和 NET CLR 等實際編譯器框架。

透過理論與實踐的結合，學習者將培養設計高效編譯器、實現錯誤檢測策略以及優化實際程式語言效能的能力。

📂 章節和主題

🔹 第一章：編譯器簡介

– 編譯器的定義與作用

– 編譯階段

– 編譯器 vs. 解譯器

– 編譯器的結構

– 編譯器建置中的挑戰

🔹 第二章：詞法分析

– 詞法分析器的作用

– 標記、詞素、模式

– 正規表示式與有限自動機（DFA、NFA）

– 詞法錯誤與恢復技術

– Lex 工具（LEX、FLEX）

🔹 第三章：語法分析（解析）

– 解析技術

– 上下文無關文法

– 自上而下和自下而上的解析

– LL 和 LR 解析

– 語法錯誤和恢復

🔹 第四章：語意分析

– 文法導引翻譯

– 屬性語法

– 符號表與作用域管理

– 類型檢查和轉換

– 語意錯誤處理

🔹 第五章：中間程式碼生成

– 中間表示 (IR)

– 語法樹、DAG、TAC、四元組、三元組

– 表達式轉換與控制流

– 布林表達式與短路程式碼

🔹 第六章：程式碼優化

– 常數折疊、死碼消除

– 循環優化、公共子表達式消除

– 窺孔優化

– 機器無關和機器相關的最佳化

🔹 第七章：目標程式碼生成

– 指令選擇和暫存器分配

– 表達式與控制結構的程式碼

– 函數呼叫和參數處理

🔹 第八章：錯誤偵測與恢復

– 編譯過程中的錯誤類型

– 錯誤處理策略

– 不同階段的恢復

🔹 第九章：高級主題

– JIT 編譯

– 編譯器工具（YACC、ANTLR）

– 現代編譯器：LLVM、GCC .NET CLR

– 安全性與優化挑戰

🔹 第 10 章：編譯器與解譯器的比較

– 執行模型差異

– 編譯型 vs 解釋型

– 混合模型（JVM、Python、JS 引擎）

🌟 為什麼選擇本書？

✅ 涵蓋完整的編譯器建構教學大綱，適用於學術和實踐

✅ 包含選擇題、測驗和範例

✅ 幫助學生準備大學考試、專案和競賽編程

✅ 將理論與現代編譯器架構結合

✍ 本書作者：

Alfred V. Aho、Monica S. Lam、Ravi Sethi、Jeffrey D. Ullman

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透過《編譯器建構》（2025-2026 版）掌握編譯器設計的藝術。