Modul Übersetzerbau

Wintersemester 2021/22
Arbeitsgruppe Programmiersprachen und Übersetzerkonstruktion

Nr. Art Termine Raum Veranstalter
080132 V4 Di 10:15 - 11:45 LMS2 - R.Ü1 Hanus
    Do 12:15 - 13:45 LMS2 - R.Ü1  
080135 Ü2 Do 14:15 - 15:45 LMS2 - R.Ü1 Hanus, Bunkenburg

Vorlesungsbeginn

Dienstag, 26.10.2021, 10:15 Uhr, LMS2 - R.Ü1

Zielgruppe

Studierende in den Bachelor- und Masterstudiengängen Informatik und Wirtschaftsinformatik sowie Studierende mit Nebenfach Informatik

Voraussetzungen

Grundstudium (1.-4. Semester) in Informatik, insbesondere Module Programmierung und Fortgeschrittene Programmierung (das Skript zu dieser Vorlesung ist hier innerhalb der CAU zugreifbar)

Inhalt

Die Übersetzung von Programmiersprachen ist eine wohldefinierte aber dennoch komplexe Aufgabe. Zur Beherrschung dieser Komplexität wurde eine Zerlegung in einzelne Übersetzungsaufgaben entwickelt (hierfür wurden übrigens Alfred Aho and Jeffrey Ullman mit dem ACM Turing Award 2020, dem "Nobelpreis der Informatik", ausgezeichnet), die heute in dieser oder ähnlicher Form in den meisten Übersetzern verwendet wird. In dieser Vorlesung werden die einzelnen Übersetzungsaufgaben und die bekannten Lösungsansätze dazu vorgestellt. Im Einzelnen werden behandelt:

  • Programmiersprachen, Interpreter, Übersetzer
  • Lexikalische Analyse
  • Syntaktische Analyse
  • Semantische Analyse
  • Codeerzeugung

Modulprüfung

Am Ende der Vorlesung findet eine mündliche Abschlussprüfung statt.

Ergänzende Materialien zur Vorlesung

Es gibt ein Skript zur Vorlesung (PDF-Format, nur innerhalb der CAU Kiel zugreifbar!), welches während des Semesters leicht überarbeitet wird. Dieses Skript ist kein Lehrbuch, aber es beinhaltet den ungefähren Vorlesungsverlauf. Daher sollte neben dem Lesen des Skripts auch immer die Vorlesung besucht werden, um über den aktuellen Stand informiert zu sein!

Folien und Programme:

26.10.2021: Einführungsfolien (PDF) Darstellung von Simple-Programmen in Haskell
28.10.2021: Darstellung von Simple-Programmen mit Variablensammeln   Relevanz der Sprachsemantik: Haskell-Beispiel Curry-Beispiel
9.11.2021: Recursive Descent Parser für eine einfach Anweisungssprache ...mit Parserkombinator
11.11.2021: Recursive Descent Parser für Ausdrücke
18.11.2021: Happy-Spezifikation eines Ausdrucksparsers
23.11.2021: Happy-Spezifikation eines Ausdrucksparsers mit Konflikten Happy-Spezifikation eines Ausdrucksparsers mit gelösten Konflikten Rekursiver Abstiegsparser für Binärzahlen mit Wertberechnung Happy-Spezifikation eines Binärzahlenparsers mit Wertberechnung Happy-Spezifikation eines Ausdrucksparsers mit Wertberechnung Happy-Spezifikation eines Simple-Interpreters für Zuweisungen
25.11.2021: Happy-Spezifikation eines Simple-Interpreters mit print-Anweisungen RD-Parser mit Berechnung der Blockschachtelungstiefe Attributierte Grammatik für Blockschachtelungstiefe in Happy Happy-Spezifikation eines Simple-Parsers mit AST-Erzeugung
9.12.2021: Definition abstrakter Ausdrucksbäume als Zwischensprache
25.1.2022: Notizen zur abstrakten Interpretation

Übungen

In den begleitenden Übungen wird für praktische Programmieraufgaben die Sprache Haskell eingesetzt, für die es frei verfügbare Implementierungen für Unix- und Linux-Systeme gibt.

Die Abgabe der Übungen soll vornehmlich über das iLearn Übungssystem erfolgen. Daher sollte man sich hier dort auch anmelden.

Literatur

  • A. Aho, M. Lam, R. R. Sethi, J.Ullman: Compiler - Prinzipien, Techniken und Werkzeuge (2. Auflage), Pearson Education, 2008
  • A. Aho, M. Lam, R. Sethi, J.Ullman: Compilers: principles, techniques, and tools (2nd ed.), Pearson Education, 2007
  • A. Appel: Modern compiler implementation in ML, Cambridge UP, 1997
  • R.H. Güting, M. Erwig: Übersetzerbau, Springer 1999
  • W. Waite, G. Goos: Compiler Construction, Springer, 1984
  • R. Wilhelm, D. Maurer: Übersetzerbau: Theorie, Konstruktion, Generierung, Springer, 1992
  • N. Wirth: Grundlagen und Techniken des Compilerbaus, Oldenbourg, 2008
Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben.