무료 컴파일러 교재 ‘컴파일러와 언어 설계 입문’ 2판 공개

• ‘Introduction to Compilers and Language Design’은 무료로 볼 수 있는 컴파일러 입문 교재임

  • 노터데임 대학교 CSE 40243 컴파일러 수업을 위해 Douglas Thain 교수가 만든 자료임
  • 챕터별 PDF를 바로 볼 수 있고, 원하면 하드커버나 페이퍼백 책도 구매할 수 있음

• 목표는 한 학기 동안 간단한 컴파일러를 직접 만들어보는 것임

  • 입력 언어는 C와 비슷한 형태의 언어임
  • 출력은 실제로 동작하는 X86 또는 ARM 어셈블리 언어를 목표로 함
  • 대상 독자는 C 프로그래밍 경험이 있고, 자료구조와 컴퓨터 구조를 들은 학부생 정도로 잡혀 있음

• 목차는 컴파일러 파이프라인을 거의 정석대로 따라감

  • 스캐닝, 파싱, 실제 파싱 구현, 추상 구문 트리, 의미 분석을 다룸
  • 이후 중간 표현, 메모리 구조, 어셈블리 언어, 코드 생성, 최적화로 이어짐
  • 부록에는 샘플 코스 프로젝트, B-Minor 언어, 코딩 컨벤션도 포함됨

• 개인 및 학술 용도로 PDF를 내려받고 출력해서 쓰는 건 허용됨

  • 상업적 인쇄나 배포는 금지됨
  • 교재를 로컬에 복사해 배포하기보다는 최신 버전을 볼 수 있게 공식 페이지로 안내해달라는 조건이 붙어 있음

• 예제 코드 저장소도 같이 제공됨

  • 스캐너와 파서 예제, 프로젝트 컴파일러의 시작 코드 구조가 들어 있음
  • 스캐너, 파서, 타입체커, 코드 생성기 각 단계별 샘플 테스트 케이스도 제공됨
  • 그냥 읽는 책보다 수업이나 스터디에서 따라 만들기 좋은 구성임

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기술 맥락

• 이 교재의 선택은 “컴파일러 이론을 설명한다”보다 “작게라도 끝까지 만들어본다”에 가까워요. 그래서 스캐닝과 파싱에서 멈추지 않고, C 유사 언어를 실제 X86 또는 ARM 어셈블리로 내보내는 흐름까지 가져가요.

• 학부생 대상이라고 해서 가벼운 문법 소개만 하는 건 아니에요. 추상 구문 트리, 의미 분석, 중간 표현, 메모리 조직, 코드 생성이 순서대로 이어지기 때문에 컴파일러가 왜 여러 단계로 나뉘는지 자연스럽게 보게 돼요.

• 예제 저장소와 테스트 케이스가 붙어 있는 점도 중요해요. 컴파일러는 한 단계가 틀리면 뒤 단계 오류처럼 보이는 경우가 많아서, 스캐너와 파서, 타입체커를 단계별로 검증할 수 있어야 학습이 덜 고통스럽거든요.

• X86과 ARM 어셈블리를 타깃으로 삼는 것도 실전 감각에 도움이 돼요. 고수준 언어의 변수, 함수 호출, 메모리 배치가 결국 어떤 저수준 구조로 내려가는지 직접 확인할 수 있기 때문이에요.