自己动手写编译器、链接器
出版日期:2015-1-1
ISBN:9787302381364
作者:王博俊,张宇
作者简介
《自己动手写编译器、链接器》讲述了一个真实编译器的开发过程，源语言是以C语言为蓝本，进行适当简化定义的一门新语言，称之为SC语言（简化的C语言），目标语言是大家熟悉的Intelx86机器语言。在本书中，读者将看到从SC语言定义，到SCC编译器开发的完整过程。本书介绍的SCC编译器，没有借助Lex与Yacc这些编译器自动生成工具，纯手工编写而成，更便于学习和理解。为了生成可以直接运行EXE文件，本书还实现了一个链接器。读完本书读者将知道一门全新的语言如何定义，一个真实的编译器、链接器如何编写。
本书适合各类程序员、程序开发爱好者阅读，也可作为高等院校编译原理课程的实践教材。
郑重声明：本书源代码作者已申请版权，仅供读者用于学习研究之目的。未经作者允许，严禁任何组织与个人将其在网络上传播或用于商业用途。对于侵权行为，作者保留提起法律诉讼的权利。源代码相关问题，请与作者联系。
书籍目录
第1章 引言 1
1.1 HelloWorld编译过程分析 1
1.1.1 HelloWorld程序源文件 1
1.1.2 词法分析 2
1.1.3 语法分析 3
1.1.4 语义分析 3
1.1.5 链接器 4
1.2 SCC编译器简介 7
1.2.1 SCC编译器架构 7
1.2.2 SCC编译器开发环境 7
1.2.3 SCC编译器运行环境 8
第2章 文法知识 10
2.1 语言概述 10
2.2 形式语言 11
2.2.1 字母表和符号串 11
2.2.2 文法与语言的形式定义 12
2.2.3 文法与语言的类型 13
2.2.4 程序设计语言描述工具 15
2.3 词法分析方法 16
2.3.1 词法定义例举 17
2.3.2 状态转换图 17
2.3.3 词法分析程序流程图 17
2.4 语法分析方法 18
2.4.1 LL分析器 18
2.4.2 LL（k）文法 19
2.4.3 LL(1)文法 19
2.4.4 递归子程序法 21
2.4.5 文法的等价变换 24
第3章 SC语言定义 26
3.1 SC语言的蓝本选择 26
3.1.1 K&R C 26
3.1.2 C89 26
3.1.3 C99 27
3.2 SC语言对C89简化原则 27
3.3 SC语言的字符集 27
3.3.1 基本字符集 28
3.3.2 扩展字符集 28
3.4 SC语言词法定义 29
3.4.1 关键字 29
3.4.2 标识符 30
3.4.3 整数常量 31
3.4.4 字符常量 31
3.4.5 字符串常量 32
3.4.6 运算符及分隔符 32
3.4.7 注释 33
3.5 SC语言语法定义 33
3.5.1 外部定义 33
3.5.2 语句 35
3.5.3 表达式 39
3.6 SC语言与C语言功能对比 46
3.6.1 关键字 46
3.6.2 数据类型 46
3.6.3 存储类型 47
3.6.4 常量 47
3.6.5 变量 47
3.6.6 函数 48
3.6.7 语句 48
3.6.8 表达式 50
第4章 SC语言词法分析 52
4.1 词法分析任务的官方说法 52
4.2 单词编码 53
4.3 词法分析用到的数据结构 55
4.3.1 动态字符串 56
4.3.2 动态数组 58
4.3.3 哈希表 61
4.3.4 单词表 62
4.4 错误处理，未雨绸缪 67
4.5 词法分析过程 72
4.5.1 词法分析主程序 72
4.5.2 预处理 76
4.5.3 解析标识符 79
4.5.4 解析整数 80
4.5.5 解析字符串 80
4.5.6 词法分析流程图 82
4.6 词法着色 84
4.7 控制程序 85
4.8 词法分析成果展示 86
第5章 SC语言语法分析 87
5.1 外部定义 87
5.1.1 翻译单元 87
5.1.2 外部声明 88
5.1.3 类型区分符 90
5.1.4 结构区分符 92
5.1.5 函数调用约定 95
5.1.6 结构成员对齐 95
5.1.7 声明符 96
5.1.8 初值符 100
5.2 语句 101
5.2.1 复合语句 102
5.2.2 表达式语句 103
5.2.3 选择语句 104
5.2.4 循环语句 104
5.2.5 跳转语句 105
5.3 表达式 107
5.3.1 赋值表达式 108
5.3.2 相等类表达式 109
5.3.3 关系表达式 109
5.3.4 加减类表达式 110
5.3.5 乘除类表达式 111
5.3.6 一元表达式 112
5.3.7 后缀表达式 113
5.3.8 初值表达式 114
5.4 语法缩进 116
5.4.1 用到的全局变量及枚举 116
5.4.2 语法缩进程序 117
5.5 总控程序 118
5.6 成果展示 119
第6章 符号表 120
6.1 符号表简介 121
6.1.1 收集符号属性 121
6.1.2 语义的合法性检查 122
6.2 符号表用到的主要数据结构 123
6.2.1 栈结构 123
6.2.2 符号表结构 127
6.2.3 数据类型结构 132
6.2.4 存储类型 133
6.3 符号表的构造过程 134
6.3.1 外部声明 134
6.3.2 类型区分符 137
6.3.3 结构区分符 138
6.3.4 声明符 144
6.3.5 变量初始化 149
6.3.6 复合语句 150
6.3.7 sizeof表达式 150
6.3.8 初等表达式 152
6.4 控制程序 153
6.5 成果展示 155
第7章 生成COFF目标文件 157
7.1 COFF文件结构 157
7.1.1 基本概念 157
7.1.2 总体结构 158
7.1.3 COFF文件头 158
7.1.4 节头表 161
7.1.5 代码节内容 168
7.1.6 数据节与导入节内容 168
7.1.7 COFF符号表 169
7.1.8 COFF字符串表 173
7.1.9 COFF重定位信息 173
7.2 生成COFF目标文件 175
7.2.1 生成节表 176
7.2.2 生成符号表 178
7.2.3 生成重定位信息 182
7.2.4 生成目标文件 183
7.3 成果展示 185
第8章 x86机器语言 187
8.1 x86机器语言简介 187
8.2 通用指令格式 188
8.2.1 指令前缀 188
8.2.2 操作码 190
8.2.3 ModR/M字节 190
8.2.4 SIB字节 191
8.2.5 偏移量与立即数 193
8.3 x86寄存器 193
8.3.1 数据寄存器 193
8.3.2 变址寄存器 193
8.3.3 指针寄存器 194
8.3.4 段寄存器 194
8.3.5 指令指针寄存器 194
8.3.6 标志寄存器 195
8.4 指令参考 196
8.4.1 符号说明 196
8.4.2 数据传送指令 198
8.4.3 算术运算指令 200
8.4.4 逻辑运算指令 203
8.4.5 控制转移指令 205
8.4.6 串操作指令 208
8.4.7 处理器控制指令 208
8.5 生成x86机器语言 208
8.5.1 操作数栈 209
8.5.2 生成通用指令 210
8.5.3 生成数据传送指令 213
8.5.4 生成算术与逻辑运算指令 217
8.5.5 生成控制转移指令 221
8.5.6 寄存器使用 224
8.5.7 本章用到的全局变量 227
8.6 成果展示 227
第9章 SCC语义分析 229
9.1 外部定义 229
9.1.1 声明与函数定义 229
9.1.2 初值符 232
9.1.3 函数体 234
9.2 语句 237
9.2.1 表达式语句 237
9.2.2 选择语句 238
9.2.3 循环语句 239
9.2.4 跳转语句 241
9.3 表达式 244
9.3.1 赋值表达式 244
9.3.2 相等类表达式 245
9.3.3 关系表达式 246
9.3.4 加减类表达 248
9.3.5 乘除类表达式 249
9.3.6 一元表达式 250
9.3.7 后缀表达式 253
9.3.8 初值表达式 257
9.4 成果展示 259
第10章 链接器 261
10.1 链接方式与库文件 261
10.2 PE文件格式 263
10.2.1 总体结构 263
10.2.2 DOS部分 264
10.2.3 NT头 265
10.2.4 节头表 272
10.2.5 代码节 272
10.2.6 数据节 274
10.2.7 导入节 274
10.3 链接器代码实现 278
10.3.1 生成PE文件头 278
10.3.2 加载目标文件 281
10.3.3 加载引入库文件 282
10.3.4 解析外部符号 285
10.3.5 计算节区的RVA地址 288
10.3.6 重定位符号地址 291
10.3.7 修正需要重定位的地址 292
10.3.8 写PE文件 293
10.3.9 生成EXE文件 295
10.4 SCC编译器、链接器总控程序 297
10.5 成果展示 301
10.6 全书代码架构 302
第11章 SC语言程序开发 304
11.1 SC语言程序开发流程 304
11.2 SCC编译器测试程序 304
11.2.1 表达式测试 304
11.2.2 语句测试 308
11.2.3 结构体测试 310
11.2.4 函数参数传递测试 312
11.2.5 字符串测试 314
11.2.6 全局变量测试 315
11.3 语言举例 316
11.3.1 可接收命令行参数的控制台程序 316
11.3.2 可接收命令行参数的Win32应用程序 317
11.3.3 HelloWindows窗口程序 318
11.3.4 文件复制程序 323
11.3.5 九九乘法表 325
11.3.6 打印菱形 326
11.3.7 屏幕捕捉程序 328
参考文献 336
附录A SC语言文法定义中英文对照表 337
发布书评
精彩书评 (总计3条)
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书中有几个函数没有给出具体的实现，需要自行填补，部分指针没有初始化造成编译程序的崩溃，但是总体上通俗易懂，适合入门自行学习。在WINDOWS下编写可使用较新的编译器，由于代码书写在vc6.0环境下，在改写过程中能比较好的发现问题. -
买到书后，没看到源代码光盘，就给出版社打电话，还好出版社给了源代码下载地址。现在源代码在VS2010已经编译通过了，源代码量并不是很大。书已经翻了一遍，读起来感觉比较轻松，印象比较深的是第二章，对编译原理知识的讲解有点意思，不像其他书那么刻板 -
学了编译原理和形式语言与自动机、用过各种解释器、编译器...你可曾有兴趣了解下他们都是如何实现的？当然/虽然，一个成熟的编译器前端通常不会采用如此简单的递归子程序法设计，但是，一个完整的编译器、链接器可以这样地构建。本书可以很好地满足很多读者对于编译器、连接器的好奇心。然后呢，我们也来试试成为K&R、Strousrup、Gosling、松本行弘吧:)下面给出配套源码的网络下载链接（搜获于清华大学出版社官网）：http://www.tup.com.cn/upload/books/kj/059284-01.rar
精彩短评 (总计12条)
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VS2010编译提示警告，可以通过编译，但不能正常执行。看起来作者并没有很好的测试过代码，不像是花了六年时间写的书（也许是让学生写的代码？）。此书的另一位作者在序中只字未提，呵呵。建议别买。 -
上学期上的编译原理课，感觉学的很枯燥，理论很空洞。在图书馆也看了其它一些编译方面的书，没找到特别合适的编译器实验方面的书。这本书拿一个完整编译器来讲，称得上手把手来教写编译器，感觉很过瘾，也逐步理解编译原理讲的内容怎么应用了。 -
龙书偏重理论，这本书偏重实践，很喜欢这本书 -
市面上编译类书籍偏向于理论，实践类确实少，也许是工程好大！也许这本书会是编译器领域的 minix操作系统设计与实现！ -
作者邮箱居然只会自动回复。高冷干脆不留邮箱啊，浪费我写邮件的时间。这样的书本来就比较小众，会给作者写邮件的大概少之又少。懒得写了，一星不能再多。
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更新：作者王先生专门回复了，再次感谢王先生。好书，好作者。为我的浅薄道歉。 -
好书，适合想学写编译器的童鞋！ -
现在电脑书真是书托太多了，这书充斥着90后的味道，VC6还号称win8可以运行也不脸红 -
＃读万卷书行万里路＃
很喜欢正文前的引言。
“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行”。 -
虽然我自己也做过简单的编译器，可是看了作者的书感觉收获还是很大。作者是个用心在写书的人，真正想入门编译器，这本书可能比那些深奥难懂的编译原理更加适合吧。而且这是中国人自己写的书，确实读起来我觉得比读外国写的书更加具有亲和力。也更适合中国人的阅读习惯。（很少写这么多的书评，但是我觉得在现在大家都认为学编译原理就是只有那几本龙书，虎书，鲸书，结果一看就被弄迷糊了。那几本固然经典，天赋极佳的可以只看那几本书，可是我觉得对于大部分人，这种实战性的书籍更具意义吧。） -
这本真的不推荐，虽然是强调动手二字，但简直是用代码凑页数，排版也很弱，代码完全可提供个github就行了。 -
很喜歡這本書, 完全就是我想要的學習方式。
我看完于淵的 Orange's 一個作業系統的實現後, 完成一個小型 os, 目前打算照這本書來學習, 完成一個 compiler + linker。
我習慣使用 linux, 目前已把第四章的程式 porting 到 linux。
台灣出版的技術書籍已經遠遠落後中國了, 我現在幾乎都是讀簡體中文的技術書籍了。 -
该书大大降低了学写编译器的门槛，不到5000行代码实现了一个完整编译器、链接器，非常适合编译器初学者。