컴파일러의 이해

내공 있는 프로그래머로 길러주는

박두순 지음

한빛아카데미 2021년 06월 28일 출간 종이책 : 2020년 02월 20일 출간

작품소개

책소개

세상에는 두 종류의 프로그래머가 있다.
컴파일러를 아는 프로그래머와
컴파일러를 모르는 프로그래머!

컴파일러 이론은 방대하고 난이도가 높아 많은 학생들이 포기하기 쉬운 주제이다. 하지만 내공 있는 프로그래머가 되려면 반드시 컴파일러의 구조와 동작을 이해해야 한다. 30년에 걸쳐 컴파일러를 강의한 저자의 경험과 노하우를 바탕으로 최대한 쉽게 설명하였으므로 수준 높은 프로그래머를 꿈꾸는 많은 독자들에게 꼭 필요한 컴파일러 기본서로 자리매김할 수 있을 것이다.

※ 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다.

목차

Chapter 01 컴파일러의 개요
01 컴파일러의 필요성
02 프로그래밍 언어
1 수치 계산용 언어
2 사무 처리용 언어
3 인공지능 언어
4 시스템 프로그래밍 언어
5 기타 언어
6 프로그래밍 언어의 기본 개념
03 번역기의 종류

Chapter 02 간단한 컴파일러의 구조
01 컴파일러의 논리적 구조
1 개요
2 논리적 구조
02 컴파일러의 물리적 구조

Chapter 03 형식 언어와 유한 오토마타
01 형식 언어
02 형식 문법
03 문법 표기법
1 정규 표현
2 문법 도표
3 BNF 표기법
4 EBNF 표기법
04 유한 오토마타
1 유한 오토마타
2 NFA에서 DFA로의 변환
3 DFA의 상태수 최소화
4 정규 문법, 정규 표현, 유한 오토마타의 동치 관계

Chapter 04 어휘 분석
01 어휘 분석의 개요
02 토큰의 인식
1 식별자의 인식
2 예약어의 인식
3 정수의 인식
4 실수 상수의 인식
5 주석 처리
03 어휘 분석기의 설계 및 구현

Chapter 05 문맥자유 문법과 푸시다운 오토마타
01 문맥자유 문법
02 파스 트리
03 모호한 문법
04 문법 변환
1 불필요한 생성 규칙의 제거
2 ε-생성 규칙의 제거
3 단일 생성 규칙의 제거
4 좌인수분해
5 좌재귀의 제거
05 푸시다운 오토마타

Chapter 06 구문 분석
01 구문 분석의 개요
02 하향식 구문 분석
1 FIRST와 FOLLOW
2 재귀적 하강 구문 분석
3 예측 구문 분석
03 상향식 구문 분석
1 이동-감축 구문 분석
2 연산자 우선순위 구문 분석
3 LR 구문 분석
04 모호한 문법의 사용과 에러 처리 루틴

Chapter 07 의미 분석과 형 검사
01 의미 분석의 개요
02 기호표
03 속성 문법
04 형 검사
1 자료형의 종류
2 형 시스템
3 형 변환

Chapter 08 중간 언어와 중간 코드 생성
01 중간 언어
1 중간 언어의 개념
2 중간 언어의 종류
02 구문 지시적 번역
03 중간 코드 생성
1 논리식
2 치환문

Chapter 09 구조적 자료형과 실행 시간 환경
01 구조적 자료형
1 레코드
2 배열
02 메모리 구성
03 메모리 할당 전략
1 정적 메모리 할당
2 스택 메모리 할당
3 힙 메모리 할당
04 매개변수 전달 방법
1 값 호출
2 참조 호출
3 이름 호출
4 값-결과 호출

Chapter 10 코드 최적화
01 코드 최적화
02 기본 블록과 흐름 그래프
1 기본 블록
2 제어 흐름 그래프와 DAG
3 흐름 분석
03 최적화 기법
1 핍홀 최적화 기법
2 지역 최적화 기법
3 루프 최적화 기법
4 전역 최적화 기법
5 기계 종속적 최적화 기법

Chapter 11 병렬성과 지역성을 위한 최적화
01 병렬 처리
1 병렬 처리 시스템
2 병렬 처리에 대한 여러 가지 개념
02 자료 종속과 자료 종속 분석
1 자료 종속
2 자료 종속 분석
03 루프 변환
1 루프 융합
2 루프 분리
3 루프 역순
4 루프 교환
5 루프 기울임
6 스트립 마이닝
7 루프 타일링

Chapter 12 목적 코드 생성
01 목적 코드 생성의 개념
02 트리-패턴 매칭 기법
03 목적 코드 생성
1 산술식에 대한 목적 코드 생성
2 논리식에 대한 목적 코드 생성
04 레지스터 할당과 배정
1 지역 레지스터 할당과 배정
2 전역 레지스터 할당과 배정
3 그래프 착색에 의한 레지스터 할당

Chapter 13 렉스와 야크
01 렉스와 야크
1 렉스
2 야크
02 렉스와 야크의 입력 파일 형식
1 렉스의 입력 파일 형식
2 야크의 입력 파일 형식
03 플렉스와 바이슨 설치 방법
04 플렉스 사용법
05 바이슨 사용법

출판사 서평

[도서 장점]

방대한 컴파일러 이론 중 핵심만 추려 다룹니다.
컴파일러는 시스템 프로그램이기 때문에 시스템에 관련된 모든 내용을 알아야 하므로 난이도가 높은 편입니다. 하지만 이 책은 컴파일러 학습 관련 지식을 부분적으로 간단히 소개하여 쉽게 배울 수 있습니다. 총 13장으로 구성되어 있으며, 1~2장에서는 컴파일러의 개요를 훑고, 3장과 5장에서는 어휘 분석기와 구문 분석기를 설명하기 위해 형식 언어와 오토마타의 이론을, 4장과 6~12장에서는 컴파일러를 각 부분별로 다룹니다. 마지막으로 13장에서는 어휘 분석기 생성기인 렉스(플렉스)와 구문 분석기 생성기인 야크(바이슨)의 실제 사용법을 설명했습니다.

30년 이상 컴파일러를 강의해온 저자의 경험과 지식을 바탕으로 쉽게 설명합니다.
컴파일러의 구조나 동작에 대해 설명하기란 매우 어렵습니다. 저자 또한 30년 가까이 컴파일러를 강의해왔지만, 어떻게 설명해야 컴파일러를 조금이라도 쉽게 이해시킬 수 있을지 고심하며 이 책을 집필했습니다. 이 책을 통해 30년 이상 컴파일러를 강의해온 저자의 경험과 지식을 경험할 수 있을 것입니다.

기본 원리뿐만 아니라 실무에서 유용한 컴파일러 후단부 기술(실행 시간 환경과 최적화)도 다룹니다.
-. 코드 최적화(10장)
-. 병렬성과 지역성을 위한 최적화(11장)
-. 목적 코드 생성(12장)
-. 플렉스와 바이슨의 설치와 실제 사용법 설명(13장)

작가정보

저자(글) 박두순

저자 : 박두순
1985년부터 순천향대학교 컴퓨터 소프트웨어공학과 교수로 재직 중이며 공과대학 학장을 역임했다. 고려대학교에서 프로그래밍 언어 설계 및 병렬 컴파일러 개발 분야의 박사 학위를 취득하고, 미국 일리노이대학교 어배너 - 섐페인의 슈퍼컴퓨터센터와 콜로라도대학교 덴버 캠퍼스의 컴퓨터학과에서 객원교수를 지냈다. 현재 한국정보처리학회 회장, 순천향대학교 중앙도서관장, 순천향대학교 웰니스코칭서비스연구센터장, 한국정보기술학술단체 총연합회 부회장 등으로 국내외 컴퓨터 분야의 발전에 노력하고 있다.

관심 연구 분야는 병렬 컴파일러, 병렬 처리, 데이터 마이닝, 웰니스 컴퓨팅이고, 주요 저서로 『빅데이터 컴퓨팅 기술』(한빛아카데미, 2014), 『컴파일러 구성』(한국방송통신대학교, 2011), 『이산수학 이해』(정익사, 2010) 등이 있다. C 프로그래밍, 이산수학, 프로그래밍 언어론, 형식 언어와 오토마타, 컴파일러 등을 강의하고 있다.