کتاب صوتی طراحی و پیاده‌سازی کامپایلر با ANTLR

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب طراحی و پیاده‌سازی کامپایلر با ANTLR

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: حوزه‌های تخصصی**

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر طراحی کامپایلر
• 2. چرخه حیات یک برنامه و نقش کامپایلر
• 3. فازهای اصلی کامپایلر: نمای کلی
• 4. انواع مترجم‌ها: کامپایلر، مفسر، JIT
• 5. چرا طراحی کامپایلر را یاد بگیریم؟
• 6. آشنایی با ابزار ANTLR و قابلیت‌های آن
• 7. نصب و راه‌اندازی محیط ANTLR
• 8. ساختار کلی گرامرهای ANTLR
• 9. مفاهیم اولیه: تجزیه لغوی در مقابل تجزیه نحوی
• 10. اولین گرامر ANTLR: سلام دنیا
• 11. نقش تحلیل‌گر لغوی (اسکنر)
• 12. توکن‌ها و لکسم‌ها
• 13. مروری بر عبارات منظم (Regular Expressions)
• 14. ماشین‌های حالت متناهی (FSMs): DFA و NFA
• 15. تبدیل عبارات منظم به NFA
• 16. تبدیل NFA به DFA و بهینه‌سازی
• 17. نوشتن یک Lexer دستی (مفهومی)
• 18. قوانین Lexer در ANTLR
• 19. تعریف توکن‌ها و الگوهای لغوی در ANTLR
• 20. مدیریت فضای خالی (Whitespace) و کامنت‌ها
• 21. تفاوت بین کلمات کلیدی و شناسه‌ها
• 22. توکن‌های لیترال: اعداد صحیح، اعشاری، رشته‌ها
• 23. تقدم و تداخل قوانین لغوی
• 24. مدیریت خطا در تحلیل لغوی
• 25. پیاده‌سازی یک Lexer کامل با ANTLR
• 26. نقش تحلیل‌گر نحوی (پارسر)
• 27. گرامرهای مستقل از متن (Context-Free Grammars - CFGs)
• 28. اشتقاق (Derivations) و درخت تجزیه (Parse Tree)
• 29. ابهام در گرامرها
• 30. حذف ابهام با استفاده از تقدم و شرکت‌پذیری (Precedence & Associativity)
• 31. بازگشت به چپ (Left Recursion) و حذف آن
• 32. فاکتورگیری چپ (Left Factoring)
• 33. پارسرهای بالا به پایین (Top-Down Parsers)
• 34. پارسرهای پایین به بالا (Bottom-Up Parsers)
• 35. پارسر Recursive Descent (مفهومی)
• 36. مفهوم LL(k) و LL(*) در ANTLR
• 37. ساختار قوانین Parser در ANTLR
• 38. تعریف قوانین گرامر برای یک زبان ساده
• 39. اعمال تقدم و شرکت‌پذیری عملگرها در گرامر ANTLR
• 40. ساختار گرامر برای زبان‌های برنامه‌نویسی کوچک
• 41. تولید درخت تجزیه با ANTLR
• 42. معرفی الگوی Listener در ANTLR
• 43. معرفی الگوی Visitor در ANTLR
• 44. انتخاب بین Listener و Visitor
• 45. پیمایش درخت تجزیه با Listener
• 46. پیمایش درخت تجزیه با Visitor
• 47. بازیافت خطا (Error Recovery) در پارسینگ
• 48. درخت نحو انتزاعی (Abstract Syntax Tree - AST)
• 49. ساخت AST با استفاده از ANTLR Listeners/Visitors
• 50. پیاده‌سازی یک Parser کامل با ANTLR و ساخت AST
• 51. نقش تحلیل‌گر معنایی
• 52. جداول نماد (Symbol Tables): ساختار و کاربرد
• 53. مدیریت حوزه (Scope Management): سراسری و محلی
• 54. بررسی نوع (Type Checking): انواع داده‌های اصلی
• 55. قوانین سازگاری انواع (Type Compatibility)
• 56. بررسی اعلان و استفاده از شناسه‌ها
• 57. گرامرهای ویژگی (Attribute Grammars) (مفهومی)
• 58. پیاده‌سازی جدول نماد با ANTLR Listener/Visitor
• 59. پر کردن جدول نماد در حین پیمایش AST
• 60. انجام بررسی نوع حین پیمایش AST
• 61. گزارش‌دهی خطاهای معنایی
• 62. مدیریت اعلان توابع و متدها
• 63. بررسی تعداد و نوع پارامترها
• 64. تفکیک توابع سربارگذاری شده (Overloading Resolution) (مفهومی)
• 65. تحلیل جریان کنترل (Control Flow Analysis) مقدماتی
• 66. تحلیل جریان داده (Data Flow Analysis) مقدماتی
• 67. نمایش میانی (Intermediate Representation - IR)
• 68. انواع نمایش‌های میانی: کد سه آدرسی، چهارتایی، سه تایی
• 69. تولید یک IR ساده برای عبارات
• 70. تولید IR برای ساختارهای کنترل با ANTLR
• 71. هدف از تولید کد میانی
• 72. ترجمه ساختارهای کنترل (if, loop, switch) به IR
• 73. ترجمه عبارات پیچیده به IR
• 74. ترجمه فراخوانی توابع/متدها به IR
• 75. تولید کد سه آدرسی (Three-Address Code - TAC)
• 76. نمایش TAC در حافظه
• 77. بلوک‌های اساسی (Basic Blocks)
• 78. گراف جریان کنترل (Control Flow Graph - CFG)
• 79. پیاده‌سازی ژنراتور IR با ANTLR Visitor
• 80. مثال جامع تولید IR برای یک زبان کوچک
• 81. مبانی تولید کد ماشین
• 82. معماری ماشین مقصد و ملاحظات آن
• 83. تخصیص رجیسترها (Register Allocation) (مفاهیم پایه)
• 84. انتخاب دستورالعمل (Instruction Selection)
• 85. بهینه‌سازی‌های محلی (Peephole Optimization)
• 86. تکنیک‌های بهینه‌سازی پایه (Constant Folding, Dead Code Elimination)
• 87. ترجمه IR به کد مقصد (مثلاً اسمبلی، بایت‌کد)
• 88. استفاده از ANTLR برای تولید کد نهایی از IR
• 89. ملاحظات محیط زمان اجرا (Runtime Environment)
• 90. تولید کد قابل اجرا و آزمایش نهایی
• 91. ویژگی‌های پیشرفته ANTLR: Predicates
• 92. استراتژی‌های پیشرفته مدیریت و بازیابی خطا در ANTLR
• 93. ساخت یک زبان کامل از ابتدا تا انتها با ANTLR
• 94. یکپارچه‌سازی ANTLR با زبان‌های میزبان (Java, C#, Python)
• 95. اشکال‌زدایی (Debugging) گرامرهای ANTLR
• 96. ابزارهای کمکی و ANTLRWorks
• 97. ساخت زبان‌های خاص دامنه (Domain-Specific Languages - DSLs) با ANTLR
• 98. آزمایش و اعتبارسنجی (Validation) کامپایلر
• 99. ملاحظات کارایی و بهینه‌سازی زمان کامپایل
• 100. روندهای آینده در طراحی کامپایلر و ابزارهای زبان