书籍摘要

《自制编译器》是一本由日本作者青木峰郎撰写，严圣逸和绝云翻译的编译器设计与实现的专著。本书于2016年6月由人民邮电出版社出版，属于图灵程序设计丛书系列。书中以C语言的子集——C♭语言为基础，详细介绍了从头开始制作一门语言的编译器的全过程。

书籍概要

本书的目的是带领读者从零开始实现一个完整的编译器。作者设计了C♭语言，它保留了C语言的核心特性，如指针运算等，同时简化了一些复杂的功能，使得编译器的实现更加容易理解。书中不仅涵盖了编译器的实现，还涉及了编译器运行环境的各个方面，包括编译器、汇编器、链接器、硬件和运行时环境等。

读者对象

本书适合对编译器和解释器内部结构感兴趣的人群，包括编程语言爱好者、计算机科学专业学生以及希望深入了解程序运行机制的开发者。无论是希望从理论层面理解编译器工作原理的读者，还是以实用为目的、希望实现自己的编译器的实践者，都能从本书中获得丰富的知识。

内容结构

全书分为四个部分，共22章，内容涵盖从代码分析到汇编代码生成、链接和加载的全过程。

第一部分：代码分析

• 第1章：介绍编译器的基本概念和编译过程的四个阶段：语法分析、语义分析、中间代码生成和代码生成。
• 第2章：详细说明C♭语言的设计理念和语法特点，以及编译器cbc的架构。
• 第3章至第6章：深入讲解词法分析、语法分析以及JavaCC工具的使用，展示如何将源代码解析为抽象语法树。

第二部分：抽象语法树和中间代码

• 第7章至第11章：介绍如何通过JavaCC的action机制生成抽象语法树，并进行语义分析。包括变量引用的消解、类型名称的消解以及中间代码的转换。

第三部分：汇编代码

• 第12章至第16章：深入x86架构，讲解汇编语言的编写、函数调用约定以及如何从抽象语法树生成汇编代码。特别关注如何分配栈帧、优化代码以及处理复杂的表达式和语句。

第四部分：链接和加载

• 第17章至第22章：探讨生成目标文件（ELF格式）、链接过程、动态链接和地址无关代码的生成。最后，作者还提供了扩展阅读材料，帮助读者进一步探索编译器领域的其他主题。

特色与价值

本书的最大特色是实践性。作者通过设计C♭语言和实现cbc编译器，让读者能够亲身体验编译器的开发过程。书中不仅提供了详细的代码示例和解析，还通过实际运行cbc编译器，展示了编译器的各个阶段的输出，使得理论与实践紧密结合。

此外，本书还强调了开源工具的使用，如JavaCC、GNU汇编器和Linux环境等，展示了如何利用现有的开源资源快速搭建编译器开发环境。这种结合开源工具和自制实现的方法，不仅降低了开发门槛，还为读者提供了学习和创新的广阔空间。

总结

《自制编译器》是一本理论与实践相结合的优秀教材。它不仅深入浅出地讲解了编译器的原理，还通过实际的编译器实现，让读者能够直观地理解编译器的工作机制。无论是作为计算机科学专业学生的教材，还是编程爱好者的自学书籍，本书都具有极高的价值。通过阅读本书，读者不仅能够掌握编译器的开发技巧，还能培养解决复杂问题的能力，为未来的技术发展打下坚实的基础。