Compiler Construction

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📚 „Compiler Construction“ (Ausgabe 2025–2026) ist ein umfassendes Lehrbuch für Studierende der Bachelor of Science (BSCS), Softwareentwickler, Forscher und wettbewerbsfähige Programmierer, die die Prinzipien und die Implementierung von Compilern beherrschen möchten. Diese Ausgabe bietet Multiple-Choice-Fragen, Quizze und praktische Übungen, um eine solide akademische und praktische Grundlage im Compiler-Design zu schaffen.

Das Buch deckt alle Phasen der Kompilierung ab – von lexikalischer Analyse, Parsing, semantischer Analyse und intermediärer Codegenerierung bis hin zu Codeoptimierung und Zielcodegenerierung. Die Studierenden lernen außerdem moderne Compiler-Tools (LEX, YACC, ANTLR), Just-in-Time-Kompilierung und praxisnahe Compiler-Frameworks wie LLVM, GCC und NET CLR kennen.

Mit einer Mischung aus Theorie und Praxis entwickeln die Lernenden die Fähigkeit, effiziente Compiler zu entwerfen, Fehlererkennungsstrategien zu implementieren und die Leistung für praxisnahe Programmiersprachen zu optimieren.

📂 Kapitel & Themen

🔹 Kapitel 1: Einführung in Compiler

– Definition und Rolle eines Compilers
– Phasen der Kompilierung
– Compiler vs. Interpreter
– Aufbau eines Compilers
– Herausforderungen bei der Compilerentwicklung

🔹 Kapitel 2: Lexikalische Analyse

– Rolle des lexikalischen Analysators
– Token, Lexeme, Muster
– Reguläre Ausdrücke und endliche Automaten (DFA, NFA)
– Lexikalische Fehler und Techniken zur Fehlerbehebung
– Lex-Tools (LEX, FLEX)

🔹 Kapitel 3: Syntaxanalyse (Parsing)

– Parsing-Techniken
– Kontextfreie Grammatiken
– Top-down- und Bottom-up-Parsing
– LL- und LR-Parsing
– Syntaxfehler und Fehlerbehebung

🔹 Kapitel 4: Semantische Analyse

– Syntaxorientierte Übersetzung
– Attributgrammatiken
– Symboltabellen und Gültigkeitsbereichsverwaltung
– Typprüfung und -konvertierungen
– Semantische Fehler Handhabung

🔹 Kapitel 5: Fortgeschrittene Codegenerierung

– Intermediate Repräsentationen (IR)
– Syntaxbäume, DAGs, TAC, Quadrupel, Triple
– Ausdrücke übersetzen & Kontrollfluss
– Boolesche Ausdrücke & Kurzschlusscode

🔹 Kapitel 6: Codeoptimierung

– Konstantenfaltung, Eliminierung von Dead Code
– Schleifenoptimierung, Eliminierung gemeinsamer Teilausdrücke
– Peephole-Optimierung
– Maschinenunabhängige & maschinenabhängige Optimierungen

🔹 Kapitel 7: Zielcodegenerierung

– Befehlsauswahl & Registerzuweisung
– Code für Ausdrücke & Kontrollstrukturen
– Handhabung von Funktionsaufrufen & Parametern

🔹 Kapitel 8: Fehlererkennung und -behebung

– Fehlerarten bei der Kompilierung
– Strategien zur Fehlerbehandlung
– Behebung in verschiedenen Phasen

🔹 Kapitel 9: Fortgeschrittene Themen

– JIT-Kompilierung
– Compiler-Tools (YACC, ANTLR)
– Moderne Compiler: LLVM, GCC, .NET CLR
– Sicherheit und Optimierung Herausforderungen

🔹 Kapitel 10: Vergleich von Compilern und Interpretern

– Unterschiede zwischen Ausführungsmodellen
– Kompilierung vs. Interpretation
– Hybridmodelle (JVM, Python, JS-Engines)

🌟 Warum dieses Buch?

✅ Deckt den gesamten Lehrplan zur Compilerkonstruktion für Studium und Praxis ab
✅ Enthält Multiple-Choice-Fragen, Quizze und Beispiele
✅ Bereitet Studierende auf Universitätsprüfungen, Projekte und wettbewerbsorientierte Programmierung vor
✅ Verbindet Theorie mit modernen Compiler-Frameworks

✍ Inspiriert von den Autoren:
Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman

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Meistern Sie die Kunst des Compilerdesigns mit Compiler Construction (Ausgabe 2025–2026).

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