寫編譯器需要哪些知識
㈠ python需要學什麼
python需要學:1、python基礎知識;2、python和Linux高級;3、前端開發;4、Web開發。
python的發展歷程:
自從20世紀90年代初Python語言誕生至今,它已被逐漸廣泛應用於系統管理任務的處理和Web編程。
Python的創始人為荷蘭人吉多·范羅蘇姆 (Guido van Rossum)。1989年聖誕節期間,在阿姆斯特丹,Guido為了打發聖誕節的無趣,決心開發一個新的腳本解釋程序,作為ABC 語言的一種繼承。之所以選中Python(大蟒蛇的意思)作為該編程語言的名字,是取自英國20世紀70年代首播的電視喜劇《蒙提.派森的飛行馬戲團》(Monty Python's Flying Circus)。
ABC是由Guido參加設計的一種教學語言。就Guido本人看來,ABC 這種語言非常優美和強大,是專門為非專業程序員設計的。但是ABC語言並沒有成功,究其原因,Guido 認為是其非開放造成的。Guido 決心在Python 中避免這一錯誤。同時,他還想實現在ABC 中閃現過但未曾實現的東西。
就這樣,Python在Guido手中誕生了。可以說,Python是從ABC發展起來,主要受到了Mola-3(另一種相當優美且強大的語言,為小型團體所設計的)的影響。並且結合了Unix shell和C的習慣。
㈡ 編譯器龍書虎書鯨書基本抽象概念
在編譯原理的世界裡,三本堪稱經典的著作猶如璀璨明珠:龍書(Aho, Sethi, Ullman合著的《編譯原理技術和工具》)、虎書(Appel和Palsberg合作的《現代編譯器實現:C語言版》),以及被稱為「鯨書」的神秘巨著(未提及具體書名)。龍書是編譯器領域的基石,涵蓋了詞法分析、語法分析等核心內容,雖早期版本存在一些過時技術,但後期修訂版不斷擴展新知識。虎書則緊跟時代步伐,融合了數據流分析等現代元素,特別適合教學,不僅有C語言版本,還有Java和ML版本,詳細內容可通過參考鏈接獲取。
深入研究現代商業編譯器的關鍵問題,學生們通過學習基礎概念,為後續深入探索奠定基礎。推薦必讀的《現代編譯原理:C語言描述》由Steven S. Muchnick撰寫,是虎書的升級版。而「鯨書」則為進階學習者量身打造,探討高級編譯器設計與實現,涵蓋了抽象層次的深入轉換,如從高級語言到機器代碼的優化過程,分為基礎抽象、數據模型、編程語言語義和演算法效率等幾個核心領域。
基礎抽象如同Java介面,它不僅包含操作的名稱,還承載了預期的功能含義。這些抽象可以分為兩類:一類是常見的操作,如字典和堆棧,提供多種實現;另一類是廣泛應用於組件化的概念,如樹和圖。在計算思維中,抽象是靈魂,如圖抽象中的「查找相鄰節點」,它在圖靈完備的語言中嵌入,類似於面向對象的類方法,但底層實現則更為具體,涉及有限自動機、解析器等與機器模型緊密相連的技術。聲明性抽象,如正則表達式和關系代數,強調的是表達和描述而非實現,對優化性能有高要求;而計算抽象,如通用編程語言和理論模型,如RAM和並行計算模型,盡管可能非圖靈完備,但其重要性不言而喻。
舉例來說,當需要在聲明階段將標識符插入符號表S時,編譯器會根據標識符類型進行檢索。字典語言雖然不具備圖靈機的復雜性,但它關注的是進程的表示,而非演算法設計。字典操作的時間復雜性與集合大小相關,鏈表實現可能導致O(n)時間,而搜索樹如AVL或紅黑樹則可達到O(log n)。
哈希抽象的核心是全集、哈希函數和哈希桶,操作基於計算哈希值。盡管哈希操作存在最壞情況性能問題,但通常假設平均性能。哈希桶存儲結構可根據集合規模採用鏈表或優化存儲,如調整磁碟塊大小以適應主存容量。
從詞法分析到後端優化,現代編譯器分為前後端任務。前端涉及詞法分析、句法分析、語義分析和中間代碼生成,而共享符號表則用於收集源代碼信息。如Lex,通過正則表達式實現標記簡化,早期的磁帶檢索技術效率較低,但Aho-Corasick演算法通過一次遍歷查找多個關鍵字,提高了效率。句法分析器生成器基於正則表達式,產生確定性有限自動機,確保語法的有效性。
2.1.1 Lex的升級:Aho-Corasick演算法通過集成多個正則表達式集合,顯著提升了關鍵字檢索的效率。
2.1.2 Lex設計關注交互復雜性,區分標識符與控制流關鍵字,避免混淆。
2.1.3 懶惰評估的DFA(確定性有限自動機)技術,優化了正則表達式到DFA的轉換,為grep等工具的性能提升做出了貢獻。
繼續深入,語法分析構建了語言的結構,如表達式樹。上下文無關文法(CFG)描述編程語言的句法規則,LR(k)分析法通過一次左到右掃描,處理復雜語法結構。
編譯器研究涉及眾多抽象層次,從關系模型在編程語言中的應用,到SQL的抽象和優化,再到分布式計算和量子計算的前沿探索。隨著技術的演進,我們期待在編譯器領域的知識體系中,不斷發掘新的抽象理論,推動計算機科學的邊界不斷拓寬。
參考資料:[1] [2] [3]
㈢ 怎樣去寫一個編譯器(用C語言寫C語言編譯器),需要哪些知識做鋪墊,可以給一下相關網站和書籍的推薦嗎
寫編譯器重點就是設計並實現一些數據結構和演算法,語言特點太多的話,代碼寫起來不容易,建議你找一個小語言嘗試下,不要一開始就去嘗試成熟語言。否則你會在寫完語法分析程序以後,遭遇到很大的困難。多數人都是在寫語義分析程序的時候,突然發現自己設計的數據結構很爛,後邊越寫越要命。
如果你想入門編譯器的話,那麼可以看《編譯原理與實踐》,整本書先將編譯器理論,然後後邊教你一步步實現c-miuns(c的子集)的編譯器,包括lex,yacc,都在幾千行代碼左右。這本書講的比較簡單易懂一點
也可以學學斯坦福大學的編譯器設計公開課(aiken設計了一個叫cool的語言,專門用來教人寫編譯器),課程地址上面有人給了:Compilers。這門課以前有個實驗環境(據說已經給了,我以前寫的時候還是用的網上一個不完整的實驗環境),把和編譯器知識無關的內容都給你寫好了,你只需要在固定的地方填上你的內容就可以寫出你的編譯器(不要覺得很簡單哦,人家的代碼寫的很精巧的,讀完就發現寫個好編譯器還是很費腦子的),另外,這個實驗環境有個特點,就是在每一步都提供標准程序做對比,你可以在寫完一部分以後就同標准程序對比,及時發現錯誤。這種方式為寫編譯器又提供了很多幫助
先找個小的,慢慢研究,弄懂了整體的結構再說
㈣ 我想開發一款比易語言還強的編程工具,需要什麼樣的知識
這個問題,我嘗試一下認真來回答吧。
首先,你要熟悉PE文件結構,我說的熟悉,是徹頭徹尾的熟悉,舉個例子,我要向一個可執行文件的某一個段中添加一段代碼,你要清楚這一段代碼的加入會對這個可執行文件的各個屬性還有執行過程、資源分配造成什麼影響。
然後,你需要熟悉操作系統的API,這個你當然可以參考庫,但是你需要把操作系統中會用到的API、功能調用都總結出來,然後用你的語言歸納、定義和做好編譯對應准備;
再有,你要對驅動編程相當熟悉,因為作為一個編程工具,設計內核態和驅動是少不了的;
還有,你要對編譯原理和編譯器編寫熟悉,因為你需要做一個編譯器,當然,你需要的也許僅僅是做一個把編程語言整理成匯編語言的解釋器,但無論如何,編譯器的預處理、編譯、代碼優化過程對演算法知識的要求很高,或者說,一套IDE里,編譯器是技術含量最高的部分;
除了這些,你還需要一整套可行、靈活的面向用戶的語法體系和規則,這是一個編程語言中的主要部分;
最後,你需要熟悉用戶習慣,你要根據用戶習慣去寫一個編輯器——易語言的編輯器真的很強大。
㈤ 軟體開發需要掌握哪些知識
成為一名好的程序員,不是簡單地通過學幾門課程就能做到的。我個人認為成為一名好的程序員的要素有:
1。扎實的基礎知識;
2。很強的解決問題的能力;
3。熟練的編程調試能力;
4。創新能力;
5。團隊合作能力;
6。持續的自學能力;
7。好奇心
這些能力和品質(甚至可以說是習慣)都應該從大學階段就著手培養,並且從身邊的小事開始培養。比如,很多中國的大學畢業生都缺乏編程和調試經驗。學習C語言,考試過關就算學會了。課題項目中,只要程序能夠編譯,運行,並且輸入輸出滿足要求就了事了。但是,寫程序的時候是否想過如何把程序寫得更加精煉,高效,高質量?對程序調試中出現的問題是否刨根問底知道原因,還是不求甚解搪塞過去算數?還有,很多中國的大學畢業生對於知識的掌握膚淺,機械,沒有好奇心,不會刨根問底。比如,學會了C,有沒有看過一個object在編譯後,在匯編代碼中是如何被初始化的?這個object的各個成員在內存中是如何放的?在一個成員函數被調用的時候編譯器在匯編代碼中加入了哪些額外的動作?虛函數的調用是如何實現的?這些東西恐怕在編程語言或編譯原理中都沒有詳細提到。但是,你是否有過好奇心去知道?最後,一些中國學生的大問題就是死記硬背,沒有學到某種演算法技術的根本原理,沒有應變和創新的能力。比如,有個問題是如何在不用額外內存的情況下把一棵樹的同一層節點都連起來。很多學生都能夠回答這是一個廣度遍歷的問題。但是,課本上說了廣度遍歷是一定要有額外數據結構輔助的(隊列)。所以,不給額外內存怎麼行?請看,課本上說的用隊列的方法記住了,但是就是不知道為什麼要用隊列。如果深刻掌握了這個隊列的作用,那麼這個問題是很容易的。
舉了這么多例子,我想說明的事,想成為一位好程序員(其實從事任何一個行業都是如此),重要的是要養成一個鑽研,好奇,創新,動手,合作,不滿足於填鴨,不滿足於考試交差,不滿足於表象的一種優秀的習慣。這不是學幾門課能夠一蹴而就的。當然,如果你的在校課程不能使你滿足,我以及論壇上的朋友可能能夠給你推薦一些書或科目。
我覺得要提高編程的能力,有一位良師很重要。這位良師可以是在編程方面比你走在前面的同學,也可以是學校里你幫他做項目的老師,也可以是校外公司里的老師或老闆。很多東西在實際的項目中,有一位良師察看你的程序,幫你指出不足,手把手地指導你調試,會對你很有幫助。所以,當學會了書本上的基本知識以後,可以努力尋找一些有實用性的項目,借機在項目中找到高手指導。這個項目可以在學校找,也可以到校外找。一開始不要計較報酬,甚至如果能夠尋到高手指點,白乾也行。
其次是讀好的源代碼。多讀好的源代碼就象多讀好的文章,會有利於自己寫作。能夠讀懂別人的代碼也是一門硬功夫。將來很多項目中你不會重頭做,而是在半途加入(一般文檔又不很齊全),因此需要能夠很快讀懂別人代碼和想法的能力。
再次是看一些編程方面的好書。WritingSolidCode是一本很經典的書。最近出的WritingSecureCode也不錯。在你熟練掌握C以後,可以學一下C並熟悉面向對象的程序設計思路。在掌握C的基礎上可以看一下DesignPatterns。
看你要把編程學到多麼專業。到一定程度,你會發現如果沒有學過數據結構,演算法原理,編譯原理和操作系統,可能在某些方面會遇到一些障礙。所以,如果有精力和條件的話,可以同時了解這些方面的知識。
最後,我要提醒你不要因為編程這一業余愛好而影響了你本專業的課程,除非你決定轉行。對很多在校學生來說,本專業的成績很重要,因為這個成績可能會影響到將來找工作,申請研究生院等等。英語也很重要。我讀翻譯的計算機書總覺得隔了一層,翻得不貼切。能夠直接閱讀英文資料更好。