編譯原理課程介紹與教學大綱

1、編譯原理課程簡介課程編號1240513009課程名稱編譯原理課程性質(zhì)必修學 時48學 分3學時分配授課：48   實驗： 上機：   實踐：    實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占30% ，期末成績占70% 。開課學院信息工程學院更新時間適用專業(yè)計算機科學與技術(shù)、軟件工程先修課程程序設(shè)計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機體系結(jié)構(gòu)，匯編語言課程內(nèi)容：編譯原理是計算機科學與技術(shù)專業(yè)必修主干課程，是一門核心專業(yè)課，也是程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程等在計算機中的綜合運用。任何用編程語言編寫的程序在執(zhí)行之前必須經(jīng)過翻譯。這種翻譯過程就是由編譯軟件完成的

2、。這門課程旨在向?qū)W生介紹編譯的基本原理、結(jié)構(gòu)和基本技術(shù)。通過本課程學習，使學生掌握編譯程序的一般構(gòu)造原理，包括語言基礎(chǔ)知識、詞法分析程序設(shè)計原理和構(gòu)造方法；各種語法分析技術(shù)及分析器的構(gòu)造，分析技術(shù)包括自頂向下分析、自底向上分析、算符優(yōu)先分析、LR分析等；中間代碼生成、符號表的構(gòu)造、代碼優(yōu)化、并行編譯技術(shù)常識及運行時存儲空間的組織等基本方法和主要實現(xiàn)技術(shù)。Brief Introduction  Code1240513009TitlePrinciples of CompilerCourse natureRequiredSemester Hours48Credits3Semester Ho

3、ur StructureLecture：48  Experiment：  Computer Lab：  Practice：Practice (Week)：AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Information EngineeringDateforComputer Science & Technology，Software Engineering

4、PrerequisiteProgramming and Design, Data Structure, Computer Architecture, Assembly   Language, etc.Course Description: This course is the compulsory subject for the college students major in Computer Science & Technology and Software engineering. It is not only a specialized core course bu

5、t also the integrative application of several courses in computer fields. They are programming and design, data structure and software engineering, etc.Any program written in a programming language must be translated before it can be executed. This translation is typically accomplished by a software

6、 system called compiler. This course aims to introduce students to the principles and techniques used to perform this translation and the issues that arise in the construction of a compiler.By this course, students can learn the basic principle construction of compiler programming which including ba

7、sic method of program language, parser, (such as top-down parsing, bottom-up parsing, operator-precedence parsing, LR parsing, etc )semantic analyzer, code generator, source code optimizer, target code optimizer, run time environment, and the implement technology.編譯原理課程教學大綱課程編號1240513009課程名稱編譯原理課程性質(zhì)

8、必修學 時48學 分3學時分配授課：48   實驗： 上機：   實踐：    實踐（周）：考核方式閉卷考試，平時成績占30% ，期末成績占70% 。開課學院信息工程學院更新時間適用專業(yè)計算機科學與技術(shù)、軟件工程先修課程程序設(shè)計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機體系結(jié)構(gòu)，匯編語言一、教學內(nèi)容第一章 編譯器簡介1.1 編譯器1.2 源程序分析1.3 編譯器的各階段1.4 編譯器的伙伴1.5 編譯器各階段的分組1.6 編譯器的構(gòu)造工具教學難點：編譯器的各階段，編譯器的上下文環(huán)境。教學重點：編譯器的定義、作用，編譯器的各階段組成、功能及其分組，編譯器的上下

9、文環(huán)境。第二章 詞法分析2.1 詞法分析器的作用2.2 輸入緩沖2.3 記號的描述2.4 記號的識別2.5 詞法分析器描述語言2.6 有窮自動機2.7 從正規(guī)表達式到NFA2.8 DFA的最小化教學難點：規(guī)表達式，從NFA到DFA的變換，DFA的最小化。教學重點：記號、模式的區(qū)分，正規(guī)表達式，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，NFA，DFA，從NFA到DFA的變換，DFA的最小化。第三章 語法分析3.1 語法分析器的作用3.2 上下文無關(guān)文法3.3 文法的編寫3.4 自頂向下語法分析3.5 自底向上語法分析3.6 算符優(yōu)先分析法3.7 LR語法分析器教學難點：文法的改寫，預測分析表的構(gòu)造，F(xiàn)IRST和FOLLOW的

10、計算，構(gòu)造SLR和LR語法分析表。教學重點：上下文無關(guān)文法的相關(guān)概念，文法的改寫，自頂向下語法分析遞歸下降語法分析法，預測語法分析器，F(xiàn)IRST和FOLLOW，預測分析表的構(gòu)造，LL(1)文法；自底向上語法分析相關(guān)概念、基本原理；LR語法分析器LR語法分析算法，LR文法，構(gòu)造SLR語法分析表，構(gòu)造規(guī)范LR語法分析表。第四章 語法制導翻譯4.1 語法制導定義4.2 語法樹的構(gòu)造4.3 自底向上計算S屬性定義4.4 L屬性定義4.5 自頂向下翻譯4.6 自底向上計算繼承屬性教學難點：語法制導定義概念，L和S屬性定義，自頂向下翻譯，自底向上計算繼承屬性。教學重點：語法制導定義綜合屬性、繼承屬性，語法

11、樹的構(gòu)造，L屬性定義、翻譯模式，自頂向下翻譯，自底向上計算繼承屬性。第五章 類型檢查5.1 類型系統(tǒng)5.2 一個簡單的類型檢查器的說明5.3 類型表達式的等價5.4 類型轉(zhuǎn)換教學難點：類型表達式與類型表達式的等價判斷，類型轉(zhuǎn)換。教學重點：類型表達式、類型系統(tǒng)，類型表達式的等價，類型轉(zhuǎn)換。第六章 運行時環(huán)境6.1 源語言問題6.2 存儲組織6.3 存儲分配策略6.4 對非局部名字的訪問6.5 參數(shù)傳遞6.6 符號表教學難點：活動樹與控制棧，活動記錄，參數(shù)傳遞，符號表表項與存儲分配。教學重點：活動樹、控制棧，名字的綁定，活動記錄，參數(shù)傳遞，符號表表項與存儲分配。第七章 中間代碼生成7.1 中間語言

12、7.2 聲明語句7.3 賦值語句7.4 布爾表達式7.5 case語句7.6 回填7.7 過程調(diào)用教學難點：尋址數(shù)組元素，數(shù)組元素尋址的翻譯模式，布爾表達式與控制流翻譯，回填技術(shù)。教學重點：三地址碼，聲明語句，尋址數(shù)組元素，數(shù)組元素尋址的翻譯模式，布爾表達式與控制流翻譯，回填技術(shù)，過程調(diào)用。第八章 代碼生成8.1 代碼生成器設(shè)計中的問題8.2 目標機器8.3 運行時存儲管理8.4 基本塊和流圖8.5 下次引用信息8.6 一個簡單的代碼生成器8.7 寄存器分配與指派8.8 基本塊的dag表示法8.9 窺孔優(yōu)化教學難點：基本塊和流圖（各類變換），計算下次引用信息，引用計數(shù)。教學重點：指令選擇，計算

13、次序的選擇，基本塊和流圖（各類變換），計算下次引用信息，引用計數(shù)，基本塊的dag表示。第九章 代碼優(yōu)化9.1 引言9.2 優(yōu)化的主要種類9.3 基本塊的優(yōu)化9.4 流圖中的循環(huán)9.5 代碼改進變換教學難點：流圖中的循環(huán)，代碼改進變換、循環(huán)代碼優(yōu)化。教學重點：優(yōu)化的主要種類，流圖中的循環(huán)，代碼改進變換、循環(huán)代碼優(yōu)化。二、教學要求第一章 編譯簡介教學要求：掌握編譯器的定義；掌握編譯器的各個組成階段及其分組，以及主要功能；熟悉編譯器的上下文環(huán)境。第二章 詞法分析教學要求：了解詞法分析器的主要功能，熟悉詞法分析器采用的緩沖機制；掌握記號、詞素和模式的定義；熟練掌握正規(guī)表達式的定義及其應用；熟悉狀態(tài)轉(zhuǎn)換

14、圖的概念及其主要用途；熟練掌握NFA，DFA的概念，以及如何從NFA變換為對應的DFA；掌握DFA的最小化。第三章 語法分析教學要求：了解語法分析器的主要功能及其原理；掌握上下文無關(guān)文法的相關(guān)概念，熟練掌握文法的改寫：消除左遞歸，提取公共左因子的方法，文法二義性的判斷；熟悉自頂向下語法分析遞歸下降語法分析法的工作原理；掌握預測語法分析器的工作原理；熟練掌握FIRST和FOLLOW兩個集合的求解方法；熟練掌握預測語法分析表的構(gòu)造方法；掌握LL(1)文法的定義及其判斷；熟悉自底向上語法分析相關(guān)概念、基本原理；掌握LR語法分析器LR語法分析算法，LR文法的概念及其判斷方法，能熟練掌握SLR語法分析表

15、構(gòu)造，規(guī)范LR語法分析表構(gòu)造。第四章 語法制導翻譯教學要求：熟悉語法制導定義的概念及其作用；掌握語法制導定義中綜合屬性、繼承屬性的含義；熟悉語法樹的構(gòu)造過程和翻譯原理；掌握L屬性定義和翻譯模式；熟悉自頂向下翻譯，自底向上計算繼承屬性的方法。第五章 類型檢查教學要求：掌握類型表達式、類型系統(tǒng)的定義；熟練掌握類型表達式的等價判斷與類型轉(zhuǎn)換。第六章 運行時環(huán)境教學要求：熟悉活動樹、控制棧的概念和用途；熟悉名字的綁定方法；掌握活動記錄的內(nèi)容和參數(shù)傳遞的方法；熟悉符號表表項與存儲分配。第七章 中間代碼生成教學要求：三地址碼，聲明語句，尋址數(shù)組元素，數(shù)組元素尋址的翻譯模式，布爾表達式與控制流翻譯，回填技術(shù)

16、，過程調(diào)用。第八章 代碼生成教學要求：了解如何進行指令選擇；熟悉計算次序的選擇的幾個影響因素；掌握基本塊和流圖（各類變換）的概念和流圖的畫法；熟悉計算下次引用信息的方法和引用計數(shù)；掌握基本塊的dag表示法。第九章 代碼優(yōu)化教學要求：了解代碼優(yōu)化引入的主要目的以及其的主要作用；熟悉代碼優(yōu)化的主要種類；掌握流圖中的循環(huán)的相關(guān)概念及其尋找方法；熟練掌握塊內(nèi)代碼改進變換和循環(huán)代碼優(yōu)化的幾種方法。三、章節(jié)學時分配章次總課時課堂講授實驗上機實踐備 注12228831616455511622788844922總計4848四、教材與主要參考資料教材1 Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman編譯原理2版（本科教學版）趙建華，鄭滔，戴新宇，譯北京：機械工業(yè)出版社，2009參考資料1 Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. UllmanCompilers: Principles, Techniques, and Tools2版（影印版）北京：機械工業(yè)出版社，20112 張素琴，呂映芝，蔣維杜，戴桂蘭編譯原理2版北京：清華大學出版社，20113 孫悅紅編譯原理及實踐2版北京：清華大學出版社，2