کتاب صوتی نوشتن کامپایلر و مفسر: راهنمای عملی ساخت پردازنده‌های زبان

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب نوشتن کامپایلر و مفسر: راهنمای عملی ساخت پردازنده‌های زبان

موضوع کلی: مهندسی زبان‌های برنامه‌نویسی

موضوع میانی: پیاده‌سازی سیستم‌های پردازش زبان

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه: چرا باید پردازنده زبان بسازیم؟
• 2. کامپایلر، مفسر، ماشین مجازی: مفاهیم بنیادی
• 3. معماری یک کامپایلر: از کد منبع تا کد ماشین
• 4. معرفی زبان هدف برای پیاده‌سازی (زبان ساده پاسکال‌گونه)
• 5. آماده‌سازی محیط توسعه و ابزارهای مورد نیاز
• 6. مبانی نظری: الفبا، رشته‌ها و زبان‌ها
• 7. عبارات منظم (Regular Expressions) به عنوان ابزار توصیف توکن‌ها
• 8. آتاماتاهای متناهی (Finite Automata): تئوری پشت اسکنرها
• 9. طراحی یک فریمورک ساده برای کامپایلر
• 10. بخش اول: تحلیل لغوی (اسکن کردن)
• 11. اسکنر چیست و توکن (Token) کدام است؟
• 12. ساختمان داده توکن و انواع آن
• 13. پیاده‌سازی اسکنر: خواندن کاراکتر به کاراکتر از سورس
• 14. پردازش فضای خالی (Whitespace) و کامنت‌ها
• 15. تشخیص کلمات کلیدی (Keywords)
• 16. تشخیص شناسه‌ها (Identifiers)
• 17. تحلیل و اسکن اعداد: صحیح و اعشاری
• 18. تحلیل و اسکن رشته‌های متنی و کاراکترها
• 19. پردازش عملگرها و نمادهای خاص
• 20. مدیریت خطا در سطح تحلیل لغوی و گزارش موقعیت
• 21. بخش دوم: تحلیل نحوی (پارس کردن)
• 22. گرامرهای مستقل از متن (Context-Free Grammars)
• 23. نمادگذاری BNF و EBNF برای توصیف گرامر
• 24. درخت تجزیه (Parse Tree) و ابهام در گرامر
• 25. درخت نحو انتزاعی (Abstract Syntax Tree - AST)
• 26. روش‌های پارس کردن: بالا به پایین در مقابل پایین به بالا
• 27. معرفی پارسرهای نزولی بازگشتی (Recursive Descent)
• 28. مشکل بازگشت چپ (Left Recursion) و راه حل آن
• 29. مجموعه‌های FIRST و FOLLOW برای پارسرهای پیش‌بین
• 30. راهبردهای مدیریت خطا در پارسر
• 31. طراحی ساختار نودهای درخت نحو انتزاعی (AST Nodes)
• 32. پیاده‌سازی پارسر: کلاس پایه و ابزارهای کمکی
• 33. پارس کردن اعلان متغیرها و ثابت‌ها
• 34. پارس کردن عبارات حسابی: مشکل تقدم عملگرها
• 35. الگوی پارسر پرَت (Pratt Parser) برای مدیریت عبارات
• 36. پارس کردن دستور انتساب (Assignment Statement)
• 37. پارس کردن دستورات شرطی (IF-THEN-ELSE)
• 38. پارس کردن حلقه‌های تکرار (WHILE و FOR)
• 39. پارس کردن بلوک‌های کد (BEGIN...END)
• 40. پارس کردن اعلان رویه‌ها (Procedures) و توابع (Functions)
• 41. پارس کردن فراخوانی رویه‌ها و توابع
• 42. تجمیع اسکنر و پارسر: ساخت یک تحلیلگر کامل
• 43. ابزاری برای بصری‌سازی درخت نحو انتزاعی
• 44. بخش سوم: ساخت مفسر (Tree-Walking Interpreter)
• 45. الگوی طراحی بازدیدکننده (Visitor Pattern) برای پیمایش AST
• 46. محیط زمان اجرا (Runtime Environment): پشته و هیپ
• 47. جدول نمادها (Symbol Table): مفهوم و طراحی اولیه
• 48. مدیریت حوزه‌ها (Scopes): سراسری و محلی
• 49. تفسیر مقادیر لیترال و شناسه‌ها
• 50. تفسیر عبارات حسابی و منطقی
• 51. اجرای دستور انتساب و به‌روزرسانی متغیرها
• 52. اجرای دستورات شرطی
• 53. اجرای حلقه‌های تکرار
• 54. پشته فراخوانی (Call Stack) و رکوردهای فعالیت (Activation Records)
• 55. پیاده‌سازی فراخوانی رویه و تابع
• 56. مدیریت ارسال پارامترها (بر اساس مقدار و ارجاع)
• 57. پیاده‌سازی بازگشت مقدار از توابع
• 58. افزودن توابع داخلی (Built-in Functions) مانند چاپ
• 59. اجرای یک برنامه کامل با مفسر
• 60. بخش چهارم: تحلیل معنایی (Semantic Analysis)
• 61. نقش تحلیلگر معنایی در کامپایلر
• 62. جدول نمادهای تودرتو برای مدیریت حوزه‌های تو در تو
• 63. سیستم انواع داده (Type System): ایستا در مقابل پویا
• 64. تعریف انواع داده پایه در زبان ما
• 65. بررسی نوع (Type Checking) برای عبارات
• 66. بررسی نوع در دستورات انتساب
• 67. بررسی سازگاری نوع در فراخوانی توابع و پارامترها
• 68. گزارش خطاهای معنایی: متغیر تعریف‌نشده، عدم تطابق نوع
• 69. بخش پنجم: تولید کد میانی (Intermediate Representation)
• 70. چرا به کد میانی (IR) نیاز داریم؟
• 71. معرفی کد سه‌آدرسی (Three-Address Code)
• 72. تولید IR برای عبارات حسابی
• 73. تولید IR برای عبارات منطقی و بولی
• 74. تولید IR برای دستور انتساب
• 75. مدیریت جریان کنترل: برچسب‌ها (Labels) و پرش‌ها (Jumps)
• 76. تولید IR برای دستورات شرطی
• 77. تولید IR برای حلقه‌های تکرار
• 78. تولید IR برای فراخوانی توابع و مدیریت پشته
• 79. ساختار داده برای نمایش کد میانی
• 80. بخش ششم: بخش پشتی (Backend) و تولید کد نهایی
• 81. معرفی ماشین مجازی پشته‌ای (Stack-based Virtual Machine)
• 82. طراحی مجموعه دستورالعمل‌های (Instruction Set) ماشین مجازی
• 83. تولید کد ماشین مجازی از کد میانی
• 84. تولید کد برای بارگذاری مقادیر و متغیرها روی پشته
• 85. تولید کد برای عملیات حسابی و منطقی
• 86. تولید کد برای دسترسی به حافظه (خواندن و نوشتن)
• 87. تولید کد برای دستورات پرش شرطی و غیرشرطی
• 88. مدیریت پشته فراخوانی در سطح ماشین مجازی
• 89. تولید پیش‌درآمد (Prologue) و مؤخره (Epilogue) توابع
• 90. تجمیع کامل خط لوله کامپایلر
• 91. بخش هفتم: ماشین مجازی و اجرای کد کامپایل‌شده
• 92. معماری و اجزای ماشین مجازی
• 93. چرخه واکشی-رمزگشایی-اجرا (Fetch-Decode-Execute)
• 94. پیاده‌سازی مفسر بایت‌کد (Bytecode Interpreter)
• 95. بارگذاری فایل بایت‌کد و اجرای آن
• 96. دیباگ کردن ماشین مجازی و کد تولیدشده
• 97. بخش هشتم: موضوعات پیشرفته
• 98. بهینه‌سازی کد: مقدمه‌ای بر بهینه‌سازی‌های ساده
• 99. بهینه‌سازی حذف کد مرده (Dead Code Elimination)
• 100. بهینه‌سازی درهم‌ریختن ثابت‌ها (Constant Folding)