《編譯原理》課程教學(xué)大綱

1、編譯原理課程教學(xué)大綱課程編號：08130725課程名稱：編譯原理英文名稱：Compiler Construction Principles課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)課課程要求：必修學(xué)時/學(xué)分：32/2 （講課學(xué)時：28 實驗學(xué)時：4）適用專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)一、課程性質(zhì)與任務(wù)“編譯原理”是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)必修的學(xué)科基礎(chǔ)課，主要研究編譯軟件構(gòu)造的一般原理、基本設(shè)計方法和主要實現(xiàn)技術(shù)，蘊含了計算機學(xué)科中解決問題的思路和方法，對理解計算機工作原理和提高學(xué)生應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)能力具有重要作用。課程的任務(wù)是使學(xué)生理解編譯過程中的基本概念和原理，了解本領(lǐng)域的重要成果，掌握基本的編譯規(guī)則，系統(tǒng)了解

2、編譯軟件開發(fā)的相關(guān)理論和編譯軟件的構(gòu)造方法，設(shè)計和實現(xiàn)小型詞法分析、語法分析程序，并將編譯方法、技術(shù)和思想應(yīng)用于其它相關(guān)軟件設(shè)計。二、課程與其他課程的聯(lián)系先修課程：計算基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等。后續(xù)課程：嵌入式系統(tǒng)、智能硬件終端應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。先修課提供了對計算機軟、硬件系統(tǒng)的基本認(rèn)知和操作能力，包括軟件設(shè)計能力，同時，也奠定了較好的分析問題、邏輯推理等能力，以及直接在本課程中使用的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法基礎(chǔ)；本課程為后續(xù)課程中交叉編譯、跨平臺應(yīng)用和系統(tǒng)軟件開發(fā)等提供理論和技術(shù)支持。三、課程教學(xué)目標(biāo)1. 熟悉編譯理論的基本概念、編譯程序構(gòu)造的一般過程及開發(fā)編譯程序要注意的問題，能對編譯

3、過程進(jìn)行合理分解。（支撐畢業(yè)能力要求2，6）2. 具備文法和語言的基本知識，能理解編譯理論的核心內(nèi)容，運用并解釋有關(guān)形式語言理論的基本概念，具備用形式化方法解決語言問題的思路，能針對常見問題設(shè)計解決方案。（支撐畢業(yè)能力要求2，3，4）3. 了解詞法分析和語法分析方法，并能用程序?qū)崿F(xiàn)基本的詞法分析和語法分析任務(wù)；熟悉并能正確運用正規(guī)表達(dá)式；能解釋有限自動機的基本原理。（支撐畢業(yè)能力要求1，3，4，5，12）4. 了解語法制導(dǎo)翻譯、中間代碼生成及優(yōu)化方法，了解符號表的組織以及目標(biāo)代碼生成基本知識，能夠準(zhǔn)確描述代碼優(yōu)化方法，能夠?qū)懗霰磉_(dá)式的中間代碼形式。（支撐畢業(yè)能力要求力3）四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求

4、與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)1 一、編譯概述1翻譯程序和編譯程序2編譯過程和編譯程序基本結(jié)構(gòu)3編譯程序的生成方法4編譯技術(shù)在軟件開發(fā)中的應(yīng)用1. 能夠準(zhǔn)確描述編譯理論基本概念2.能闡述編譯基本過程2 講授1 2 二、文法和語言的基本知識1概述2字母表和符號串的基本概念3文法和語言的形式定義4短語、直接短語和句柄5語法樹和文法的二義性6文法和語言的分類1. 了解文法和語言的基本知識，能夠由簡單文法推導(dǎo)出對應(yīng)的語言2. 能夠給出語法樹和短語、句柄等的對應(yīng)關(guān)系3. 能夠準(zhǔn)確說明文法的二義性6 講授討論23三、詞法分析與有限自動機1詞法分析程序的功能2單詞符號與單詞的輸出

5、形式3正規(guī)表達(dá)式4正規(guī)式與有限自動機5詞法分析程序的編寫方法1. 了解正則表達(dá)式和有限自動機的相關(guān)理論2. 能夠根據(jù)正規(guī)式設(shè)計有限狀態(tài)自動機，能夠?qū)崿F(xiàn)確定有限狀態(tài)自動機的化簡3.能夠根據(jù)有限狀態(tài)自動機設(shè)計詞法分析程序6講授討論34實驗1：詞法分析1.掌握詞法分析軟件編寫方法2.實現(xiàn)簡單詞法分析程序2實驗35四、語法分析1語法分析程序的功能2自上而下分析方法3自下而上分析方法的一般原理1. 了解語法分析的基本概念和基本技術(shù)2. 會采用LL（1）分析方法進(jìn)行語法分析3. 了解遞歸下降法和LR分析法，能夠采用遞歸下降法設(shè)計語法分析程序6講授討論自學(xué)36實驗2：語法分析1.了解語法分析軟件編寫方法2.

6、能夠采用遞歸下降方法編寫基本語法分析程序2實驗37五、語法制導(dǎo)翻譯技術(shù)和中間代碼生成1屬性文法2中間語言3自下而上語法制導(dǎo)翻譯1. 了解屬性文法2. 能夠?qū)懗霰磉_(dá)式的逆波蘭、四元式等中間語言代碼形式3. 能夠描述用語法制導(dǎo)方法生成中間代碼的方法2講授48六、符號表的組織與管理1符號表的作用2符號表的組織和符號表處理的任務(wù)1. 了解符號表的結(jié)構(gòu)，能夠舉例說明2. 能夠闡述符號表處理的任務(wù)2講授49七、中間代碼優(yōu)化1代碼優(yōu)化概述2局部優(yōu)化3循環(huán)優(yōu)化1. 能夠準(zhǔn)確描述代碼優(yōu)化方法2. 能夠?qū)唵未a畫出流圖3. 能夠?qū)Ρ染植績?yōu)化和循環(huán)優(yōu)化差異2講授410八、目標(biāo)代碼生成1目標(biāo)代碼形式2簡單代碼生成器

7、3編譯技術(shù)最新進(jìn)展1. 了解目標(biāo)代碼形式2. 能夠通過查找資料總結(jié)編譯技術(shù)進(jìn)展2講授自學(xué)1、4五、其他教學(xué)環(huán)節(jié)（課外教學(xué)環(huán)節(jié)、要求、目標(biāo)）大作業(yè)+上機：（課外5學(xué)時）1. 文法和語言的基本知識：能夠由文法得到語法樹，能夠給出直接短語和句柄等概念與語法樹元素的對應(yīng)關(guān)系；能進(jìn)行規(guī)范推導(dǎo)及消除文法的直接左遞歸。2. DFA構(gòu)造方法與詞法分析了解詞法分析過程與方法，能由正規(guī)式構(gòu)造DFA。3. 語法分析了解LL(1)語法分析過程與方法，會求SELECT集，了解遞歸下降語法分析程序的實現(xiàn)方法，能夠通過收集資料、閱讀文獻(xiàn)針對簡化的編程語言編寫基本遞歸下降分析程序。六、教學(xué)方法在課堂教學(xué)中，通過講授、提問、討

8、論、演示等教學(xué)方法和手段讓學(xué)生理解編譯理論的基本概念，了解及掌握編譯過程和主要編譯技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生分析研究問題能力；通過具體案例講授詞法分析和語法分析程序編寫方法，提高實踐技能。在自學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中，對課程中某些有助于進(jìn)一步拓寬編譯技術(shù)相關(guān)知識的內(nèi)容，通過教師的指導(dǎo)，由學(xué)生通過查找資料、分析研究目前的技術(shù)自學(xué)完成。這些內(nèi)容包括文法和語言的互相推導(dǎo)，LL(K)分析，LR分析，編譯技術(shù)最新進(jìn)展等。通過自學(xué)這一教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，通過自查資料拓展知識培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力。通過實驗使學(xué)生了解編譯程序的具體實現(xiàn)，培養(yǎng)工程能力，在實踐過程中培養(yǎng)分析問題和設(shè)計、開發(fā)解決方案能力。七、考核及成績評定方式本課

9、程的成績由過程考核成績和期末考試成績組成，過程考核成績占40%，期末考試成績占60%。過程考核成績由課堂表現(xiàn)、上機實踐、平時作業(yè)及測驗成績組成。各環(huán)節(jié)所占比例、考核的主要內(nèi)容、時間、評分標(biāo)準(zhǔn)如下：課堂表現(xiàn)及上機實踐：25%。主要考核對每堂課聽課狀態(tài)、對知識點的理解和掌握程度以及實踐應(yīng)用能力。平時作業(yè)及測驗成績：15%。主要考核階段知識點的掌握程度。平時測驗及作業(yè)可分多次完成，時間節(jié)點設(shè)置在重要章節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)束，每次測驗的時間為一學(xué)時，在課堂上獨立完成，作業(yè)耗時基本與此相當(dāng)，由教師給出成績并計入總分。期末考試成績：60%。主要考核對編譯原理基本概念、編譯技術(shù)主要方法及實現(xiàn)過程的掌握程度以及分析解決問題能力。書面考試形式。題型包括填空、名詞解釋、問答、綜合分析與推導(dǎo)等。八、教材及參考書目1教材：1 劉銘編譯原理（第3版）電子工業(yè)出版社，20132參考書目：1 HYPERLINK /writer/%e7%8e%8b%e7%94%9f%e5%8e%9f%e8%91%a3%e6%b8%8a%e5%bc%a0%e7%b4%a0%e7%90%b4_1.html t _blank 王生原，董淵，張素琴等編譯原理（第3版）清華大學(xué)出版社，20152 HYPERLINK /writer/Alfred%20V.Aho_1.html t _blank