Compilerbau 2015

Vorlesung an der DHBW Stuttgart, 2015.

Inhalte

In der Geschichte der Informatik ist eine Vielzahl von Programmiersprachen entstanden. Diese erlauben es uns, Programme so eindeutig zu beschreiben, dass sie von einer Maschine ausgeführt werden können. Dabei besteht ein großer Abstand zwischen verschiedenen Hochsprachen, die für die Beschreibung von Algorithmen und Domänenwissen optimiert sind, und den verschiedenen Formen von Maschinensprache, die von einer (echten oder virtuellen) Maschine direkt ausgeführt werden können.

Dieser Abstand wird von Compilern und Interpretern überbrückt. In dieser Vorlesung beschäftigen wir uns mit Grundlagen und Umsetzung von Konzepten des Compilerbaus. Wir wollen dabei unter anderem die folgenden Fragen beantworten.

Wie werden moderne Programmiersprachen beschrieben und implementiert?
Wie funktionieren Compiler und Interpreter
Wie werden hochsprachliche Konzepte in maschinennahe Darstellung umgesetzt?
Wie kann man strukturierte Daten (wie z.B. Programmtexte) auf verschiedenen Ebenen darstellen und verarbeiten?

Im begleitenden Labor werden wir einen funktionsfähigen Compiler für eine einfache Sprache entwickeln.

Unterlagen

Folienskript (Stand 20.5.2015 - engültig (?))
- Vollversion
- Handout
Software-Dokumentation
- Flex
- Bison
Übungsklausur
- Klausur
- Selbige mit Lösungen
Beispielcode
- Minimal C
  - Beispielprogramm
  - Rahmen zum Ausfüllen
- Der Tischrechner aus der Vorlesung Formale Sprachen und Automaten 2014
  - Der Bison-Code: scicalcparse.y
  - Der Flex-Code: scicalclex.l
  - Optional, aber bequem: Makefile
nanoLang
- Archiv mit C-Code für den Scanner
- hello1.nano
- hello2.nano
- Bereinigte nanoLang Grammatik (erkannte Sprache unverändert, aber Präzedenzen und Assoziativität stimmen)
- Testprogramme: Grammatikalisch korrekt, aber semantisch falsch:
- Testprogramme: Syntaktisch falsch:
Lösungen zu Aufgabe 1 (benötigt Bison 3.0 oder neuer). Zum Bauen z.B.: gtar xzvf A1.tgz; cd A1; make
- A1.tgz: Minimalistische Lösung nur auf Basis von flex.
- A1a.tgz: Komplexere Lösung, die auch das Interface von Lexer und Parser (oder in diesem Fall Driver) illustriert.
Parser für nanoLang Ausdrücke: NANOEXPR.tgz (debuggter)
Lösungen zu Aufgabe 2 (benötigt Bison 3.0 oder neuer). Zum Bauen z.B.: gtar xzvf A2.tgz; cd A2; make
- A2.tgz
Lösungen zu Aufgabe 3 (Build the AST)
- A3.tgz
Lösungen zu Aufgabe 4 (Build symbol and type tables)
- A4.tgz
Lösungen zu Aufgabe 5 (Semantische Fehler)
- A5.tgz
Material zu Aufgabe 5 (Codegenerierung)
- testprog3.nano
- Ausgabe von testprog3

DHBW Stuttgart, Prof. Dr. Stephan Schulz