Compilerbau 2016

Vorlesung an der DHBW Stuttgart, 2016.

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 2016 (im Entstehen, Stand 11.5.2016, hoffentlich fertig)
- Vollversion
- Handout
Folienskript vom letzten Jahr (vollständig, aber es wird sich was ändern!)
- Vollversion
- Handout
Software-Dokumentation
- Flex
- Bison
Übungsklausur (2015)
- Klausur
- Selbige mit Lösungen
Klausur 2015
- ...gleich mit Lösungen
Übungsklausur (2016)
- Klausur
- Selbige mit Lösungen
Beispielcode
- Minimal C
  - Beispielprogramm
  - Rahmen zum Ausfüllen
- Das flex-File aus der Vorlesung (Aufsummieren von Zahlen)
  - Eingabefile dazu (Beispiel)
- Beispiel für Flex/Bison: Tischrechner
  - Der Bison-Code: scicalcparse.y
  - Der Flex-Code: scicalclex.l
  - Optional, aber bequem: Makefile (jetzt wirklich)
- Parser/ASTBuilder zu vereinfachten nanoLang-Ausdrücken (Vorlesung 4)
- Neue (na ja) Version von lexemetable.c (nur notwendig, wenn Sie noch mit der allerersten Version von NANOEXPR arbeiten, die während Vorlesung 4 angeboten wurde)
Musterlösungen (zum Vergleichen, ausborgen, meckern)
- Aufgabe 1: nanoLang Scanner (zwei Versionen im Archive - reiner Lexer (_sa) und Lexer als Grundlage für einen Parser - d.h. yylex() gibt immer nur ein Token zurück)
- Aufgabe 2: nanoLang Parser/Syntax-Checker
- Aufgabe 3: nanoLang Parser mit AST-Konstruktion und -Ausgabe
- Aufgabe 4+5: nanoLang Parser mit AST-Konstruktion und Aufbau der Symboltabellen
nanoLang
- hello1.nano
- hello2.nano
- nanoLang Grammatik
- Testprogramme: Syntaktisch falsch:
- Testprogramme: Grammatikalisch korrekt, aber semantisch falsch:
- Testprogramme: Übersetzbar:
  - testprog.nano
  - testprog2.nano
  - testprog3.nano und generiertes testprog3.c

DHBW Stuttgart, Prof. Dr. Stephan Schulz