- 開講元
- 数理・計算科学系
- 担当教員名
- 南出 靖彦
- 授業形態
- 講義 (Zoom)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火5-6(W834) 金5-6(W834)
- クラス
- -
- 科目コード
- MCS.T334
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2020年度
- 開講クォーター
- 1Q
- シラバス更新日
- 2020年9月18日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
media
講義の概要とねらい
この授業では、プログラミング言語についての基礎的な概念を述べたあと、普段書いているプログラムがコンピュータ内部でどのように実行されるか、またコンパイラがどのように構成されているかを説明する。概念や理論への理解を深めるために、コンパイラ実装に関するプログラミング課題を課す。プログラミングにはScalaを用いる。
到達目標
本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1. プログラムがコンピュータ内部でどのように実行されるかを説明できる。
2. コンパイラの各構成要素の役割とその仕組み， アルゴリズムを説明できる。
3. 簡単なプログラミング言語のインタープリタやコンパイラを実装できる。
キーワード
インタープリタ， コンパイラ， 構文解析， コード生成，レジスタ割付け，ごみ集め
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
講義形式で理論や技術を学び， プログラミング課題を通じ実践力をつける．
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 概要： プログラムの実行方式 | インタープリタ，コンパイラ，バイトコードコンパイラ |
| 第2回 | オートマトンと字句解析 | トークン，正規表現, NFA, DFA |
| 第3回 | 文脈自由文法の復習 | 導出， 構文木， CYKアルゴリズム |
| 第4回 | 構文解析（１）：予測型構文解析 | 再帰下降構文解析, LL(1) |
| 第5回 | 構文解析（2）：LR構文解析の基礎 | LR(0) |
| 第6回 | 構文解析（3）：LR構文解析の拡張 | SLR, LR(1) |
| 第7回 | プログラミング言語の型体型と型検査 | 型体型, 多相型, 部分型， 型検査 |
| 第8回 | 理解度確認 | 理解度を確認する |
| 第9回 | プログラミング言語の意味論とインタープリタ | 評価戦略, 操作的意味論， インタープリタ |
| 第10回 | コード生成（１）：概要， アセンブリ言語 | アセンブリ言語, X86-64, 関数呼び出し規約 |
| 第11回 | コード生成（２）：中間言語， 中間言語への変換， アセンブリ言語への変換 | 3番地コード， 中間言語への変換， アセンブリ言語への変換 |
| 第12回 | 生存変数解析とレジスタ割付け | データフロー解析， 生存変数， 干渉グラフ, グラフ彩色 |
| 第13回 | レジスタ割付けとコード生成 | 既彩色節， 合弁 |
| 第14回 | ごみ集め | マークスイープ法，コピー回収法 |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
指定しない
参考書、講義資料等
講義資料を適宜配付する．
次の本を参考書として使用する．
神林靖，滝本宗宏訳，最新コンパイラ構成技法，Andrew W. Appel著，神林靖，滝本宗宏訳，翔栄社．
「コンパイラ［第2版］ 原理・技法・ツール」，A．V．エイホ，M．S． ラム，R．セシィ，J．D．ウルマン著，原田賢一訳，サイエンス社．
成績評価の基準及び方法
レポート及びプログラミング課題により評価する．
関連する科目
- MCS.T224 ： プログラミング第一
- MCS.T303 ： プログラミング第二
- MCS.T214 ： オートマトンと数理言語論
- MCS.T233 ： 計算機システム
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
オートマトン,文脈自由文法,アセンブリ言語に関する基礎的な知識を仮定する．
プログラミング言語Scalaによる基礎的なプログラミングができることを仮定する．
