程序設計語言——原理與實踐

第1章 引言
1.1 什么是程序設計語言
1.2 程序設計語言中的抽象
1.2.1 數(shù)據抽象
1.2.2 控制抽象
1.3 計算范例
1.4 語言定義
1.5 語言翻譯
1.6 語言設計
習題
注釋與參考文獻
第2章 歷史
2.1 早期歷史：第一位程序員
2.2 20世紀50年代：第一種程序設計語言
2.3 20世紀60年代：程序語言的迅猛發(fā)展
2.4 20世紀70年代：簡單性、抽象性、語言研究
2.5 20世紀80年代：程序設計的新方向和面向對象語言的產生
2.6 20世紀90年代：穩(wěn)定發(fā)展、Internet，庫及腳本語言
2.7 未來的方向
習題
注釋與參考文獻
第3章 語言設計原理
3.1 語言的歷史和設計標準
3.2 語言的效率
3.3 規(guī)律性
3.4 進一步的語言設計原理
3.5 C++：語言設計的實例研究
3.5.1 背景
3.5.2 第一次實現(xiàn)
3.5.3 發(fā)展
3.5.4 標準化
3.5.5 小結
習題
注釋與參考文獻
第4章 語法
4.1 程序設計語言的詞法結構
4.2 上下文無關文法和BNF范式
4.2.1 將BNF規(guī)則作為等式
4.3 語法分析樹和抽象語法樹
4.4 二義性、結合性和優(yōu)先性
4.5 EBNF和語法圖
4.6 語法分析的技術和工具
4.7 語言的詞法、語法和語義
習題
注釋與參考文獻
第5章 基本語義
5.1 屬性、約束和語義函數(shù)
5.2 聲明、塊和范圍
5.3 符號表
5.4 名稱解析與重載
5.5 分配、生命期和環(huán)境
5.6 變量與常量
5.6.1 變量
5.6.2 常量
5.7 別名、懸垂引用和無用單元
5.7.1 別名
5.7.2 懸垂引用
5.7.3 無用單元回收
習題
注釋與參考文獻
第6章 數(shù)據類型
6.1 數(shù)據類型和類型信息
6.2 簡單類型
6.3 類型構造器
6.3.1 笛卡兒積
6.3.2 聯(lián)合
6.3.3 子集
6.3.4 數(shù)組和函數(shù)
6.3.5 指針和遞歸類型
6.3.6 數(shù)據類型和環(huán)境
6.4 簡單語言中的類型命名法
6.4.1 C語言
6.4.2 Java語言
6.4.3 Ada語言
6.5 類型等價
6.6 類型檢查
6.6.1 類型相容性
6.6.2 隱式類型
6.6.3 重疊類型和多類型值
6.6.4 共享操作
6.7 類型轉換
6.8 多態(tài)類型檢查
6.9 顯式多態(tài)性
習題
注釋與參考文獻
第7章 控制表達式和語句
7.1 表達式
7.2 條件語句標志
7.2.1 if語句
7.2.2 case和switch語句
7.3 WHILE循環(huán)及變量
7.4 關于GOTO的爭論
7.5 異常處理
7.5.1 異常
7.5.2 異常處理程序
7.5.3 控制
7.5.4 異常規(guī)范說明和用C++寫的例子
習題
注釋與參考文獻
第8章 控制Ⅱ——過程和環(huán)境
8.1 過程定義和活躍狀態(tài)
8.2 過程的語義
8.3 參數(shù)傳遞機制
8.3.1 按值傳遞
8.3.2 按引用傳遞
8.3.3 按值-結果傳遞
8.3.4 按名傳遞和延遲計算
8.3.5 參數(shù)傳遞機制及參數(shù)規(guī)范
8.3.6 參數(shù)的類型檢查
8.4 過程的環(huán)境、活躍狀態(tài)和存儲分配
8.4.1 全靜態(tài)環(huán)境
8.4.2 基于棧的運行環(huán)境
8.4.3 動態(tài)計算過程和全動態(tài)環(huán)境
8.5 動態(tài)內存管理
8.5.1 自由空間的維護
8.5.2 存儲回收
8.6 異常處理和環(huán)境
習題
注釋與參考文獻
第9章 抽象數(shù)據類型和模塊
9.1 抽象數(shù)據類型的代數(shù)規(guī)范
9.2 抽象數(shù)據類型機制和模塊
9.2.1 抽象數(shù)據類型機制
9.2.2 模塊
9.3 C與C++的命名空間及Java包的獨立編譯
9.3.1 C和C++的獨立編譯
9.3.2 C++的命名空間的Java包
9.4 Ada包
9.5 ML中的模塊
9.6 早期語言中的模塊
9.6.1 Euclid
9.6.2 CLU
9.6.3 Modula-2
9.7 抽象數(shù)據類型機制中的問題
9.7.1 模塊不是類型
9.7.2 模塊是靜態(tài)實體
9.7.3 輸出類型的模塊未對變量上的操作進行合理控制
9.7.4 不能總是合理表示對輸入類型依賴關系的模塊
9.7.5 模塊定義未包含給定操作的語義規(guī)范
9.8 抽象數(shù)據類型的數(shù)學基礎
習題
注釋與參考文獻
第10章 面向對象的程序設計
10.1 軟件重用與獨立性
10.2 Java語言：對象、類和方法
10.3 繼承
10.4 動態(tài)綁定
10.5 C++語言
10.6 Smalltalk
10.7 面向對象語言的設計問題
10.7.1 類與類型
10.7.2 類與模塊
10.7.3 繼承與多態(tài)
10.8 面向對象語言的實現(xiàn)問題
10.8.1 對象及方法的實現(xiàn)
10.8.2 繼承和動態(tài)約束
10.8.3 分配和初始化
習題
注釋與參考文獻
第11章 函數(shù)式程序設計
11.1 函數(shù)和程序
11.2 用命令式語言進行函數(shù)式程序設計
11.3 Scheme:LISP的一種“方言”
11.3.1 Scheme的元素
11.3.2 Scheme中的數(shù)據結構
11.3.3 Scheme中的編程技巧
11.3.4 高階函數(shù)
11.4 ML：帶靜態(tài)類型的函數(shù)式語言
11.4.1 ML基礎
11.4.2 ML中的數(shù)據結構
11.4.3 ML中的高階函數(shù)和Currying
11.5 延遲計算
11.6 Haskell：一種支持重載的惰性語言
11.7 函數(shù)編程的數(shù)學基礎Ⅰ：遞歸函數(shù)
11.8 函數(shù)編程的數(shù)學基礎Ⅱ：lambda演算
習題
注釋與參考文獻
第12章 邏輯式程序設計
12.1 邏輯和邏輯程序
12.2 Horn子句
12.3 消解與合一
12.4 Prolog語言
12.4.1 符號和數(shù)據結構
12.4.2 Prolog的執(zhí)行
12.4.3 算術運算
12.4.4 合一
12.4.5 Prolog搜索策略
12.4.6 循環(huán)和控制結構
12.5 邏輯設計的問題
12.5.1 合一中的出現(xiàn)—檢查問題
12.5.2 失敗與否定
12.5.3 Horn子句不表示所有的邏輯
12.5.4 邏輯程序設計中的控制信息
12.6 邏輯程序設計的推廣：約束式邏輯程序設計和等式系統(tǒng)
12.6.1 約束式邏輯程序設計
12.6.2 等式系統(tǒng)
習題
注釋與參考文獻
第13章 形式語義
13.1 一種簡單語言
13.2 操作語義
13.2.1 邏輯推理規(guī)則
13.2.2 整數(shù)算術表達式的歸約規(guī)則
13.2.3 環(huán)境和賦值
13.2.4 控制
13.2.5 在程序語言中實現(xiàn)操作語義
13.3 指稱語義
13.3.1 語法域
13.3.2 語義域
13.3.3 語義函數(shù)
13.3.4 整數(shù)算術表達式的指稱語義
13.3.5 環(huán)境和賦值
13.3.6 控制語句的指稱語義
13.3.7 指稱語義的程序語言實現(xiàn)
13.4 公理語義
13.4.1 wp的一般性質
13.4.2 簡單語言的公理語義
13.5 程序的正確性證明
習題
注釋與參考文獻
第14章 并行程序設計
14.1 并行處理簡介
14.2 并行處理與程序設計語言
14.2.1 沒有明顯并行機制的并行編程
14.2.2 進程的創(chuàng)建和銷毀
14.2.3 語句級并行
14.2.4 過程級并行
14.2.5 程序級并行
14.3 線程
14.3.1 Java中的線程
14.3.2 用Java解決有限緩沖區(qū)問題
14.4 信號量
14.4.1 用信號量實現(xiàn)有限緩沖區(qū)
14.4.2 使用信號量的困難
14.4.3 信號量的實現(xiàn)
14.5 管程
14.5.1 作為管程的Java同步對象
14.5.2 Ada95中的并行和管程
14.6 消息傳遞
14.6.1 Ada中的task會合
14.7 非命令式語言中的并行
14.7.1 LISP中的并行性
14.7.2 Prolog中的并行性
習題
注釋與參考文獻
參考文獻