Übersetzerbau

i. d. R. angeboten alle 2 Semester

• Prinzipien der Strukturierung von Übersetzern und Interpretern verstehen und anwenden können
• Konzepte und Methoden der lexikalischen, syntaktischen und kontextuellen (statisch semantischen) Analyse verstehen, anwenden, auf die Implementierung konkreter Sprachen übertragen, beurteilen und bewerten können
• Prinzipien der Übersetzung von imperativen und objektorientierten Programmiersprachen in Maschinencode verstehen, auf die Implementierung konkreter Konzepte übertragen und die Qualität des Codes beurteilen können.
• Prinzipien der Codeerzeugung (Registerzuteilung, Instruktionsauswahl, globale und lokale Optimierung) verstehen können
• selbstständig und in kleinen Teams Wissen und Verständnis erwerben und darstellen können.

• Implementierung von Programmiersprachen mit Interpretern, und Übersetzern.
• Strukturierung von Übersetzern: Plattform(un)abhängigkeit, Bootstrap, Phasen.
• Lexikalische Analyse: reguläre Definitionen, endliche Automaten, Symboltabellen, Benutzung von flex.
• Syntaxanalyse: kontextfreie Grammatiken, ab- und aufsteigendes Parsieren, Baumaufbau, Fehlerbehandlung, Benutzung von bison.
• Kontext-Analyse: Attributgrammatiken, Auswerter, Vereinbarungstabellen.
• Transformation von imperativen und objektorientierten Programmen in abstrakten Maschinencode.
• Grundzüge der Codeerzeugung für konkrete Maschinen: globale Optimierung, Registerzuteilung, Instruktionsauswahl, lokale Optimierung.

In der Übung Anwendung der in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten auf spezifische Konstrukte von Programmiersprachen.

Insbesondere werden folgende theoretisch/methodische Grundlagen behandelt:

• Theorie der regulären und kontextfreien Sprachen
• Algorithmen zur Konstruktion von deterministischen endlichen Automaten für reguläre Definitionen
• Theorie des LL(k) und LR(k)-Parsierens, mit automatischer Fehlerbehandlung
• Methoden der Grammatikdefinition, -transformation und -disambiguierung.
• Theorie der Zweistufengrammatiken und Attributgrammatiken
• Algorithmen zum Erzeugens von Auswertern für Attributgrammatiken
• Methoden der Spezifikation von abstrakten Datentypen, für Bezeichnertabellen und Vereinbarungstabellen
• Methodik der rekursiven Syntax-orientierten Definition für die Transformation von Syntaxbäumen in abstrakten Maschinencode

• A.V. Aho, M. S. Lam, R. Sethi, J.D. Ullman. Compilers - Prinzipien, Techniken und Werkzeuge, zweite Auflage, Bonn: Pearson Education Deutschland (2008).
• R. Wilhelm, D. Maurer. Übersetzerbau: Theorie - Konstruktion - Generierung. Berlin: Springer, 2. Auflage (1997).

Weiteres Lehrmaterial ist auf der Webseite des Veranstaltung zu finden:

• Folienkopien
• Übungsaufgaben.

Übersetzer-Werkzeuge lex/flex, yacc/bison stehen im Rechnernetz des Studiengangs zur Verfügung.