編譯原理教學(xué)大綱

編譯原理教學(xué)大綱一、課程的性質(zhì)、地位本課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要專業(yè)課之一，是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。重要介紹程序設(shè)計(jì)語言編譯程序構(gòu)造的基本原理和基本實(shí)現(xiàn)辦法。本課程重要講授形式語言、有限自動(dòng)機(jī)、自上而下和自下而上的語法分析、LR分析辦法、屬性文法和語法制導(dǎo)翻譯、語義分析的代碼產(chǎn)生、存儲(chǔ)器的動(dòng)態(tài)分派與管理、符號(hào)表的組織與管理、優(yōu)化問題、代碼生成等內(nèi)容。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)編譯的基本概念、原理和辦法有完整的和清晰的理解，并能對(duì)的地、純熟地運(yùn)用。二、課程的目的、任務(wù)和規(guī)定該課程的目的是讓學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)語言編譯程序構(gòu)造的普通原理、基本設(shè)計(jì)辦法、重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)和某些自動(dòng)構(gòu)造工具。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生較好地掌握編譯原理的基本原理和基本技術(shù)、編譯原理中涉及的基本算法、基本構(gòu)造和重要實(shí)現(xiàn)技術(shù)，從而讓學(xué)生理解將高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言源程序翻譯成計(jì)算機(jī)能解決的目的代碼語言的整個(gè)過程，基本掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件之一編譯程序的構(gòu)造原理及有關(guān)技術(shù)，同時(shí)，還可提高學(xué)生計(jì)算機(jī)專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生可基本掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件之一編譯程序的構(gòu)造原理及有關(guān)技術(shù)，同時(shí)，還可提高學(xué)生計(jì)算機(jī)專業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。三、與其它課程的關(guān)系規(guī)定學(xué)生含有較好的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)的工作原理有一定理解，前導(dǎo)課程涉及：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、計(jì)算機(jī)原理、離散數(shù)學(xué)、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)構(gòu)造等課程。四、課程內(nèi)容(建議理論學(xué)時(shí)：62上機(jī)學(xué)時(shí)：18)第一章編譯程序概論1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹編譯程序在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的地位和作用，介紹編譯技術(shù)的發(fā)展歷史，解說編譯程序、解釋程序的基本概念，概述編譯過程，介紹編譯程序的邏輯構(gòu)造和編譯程序的組織形式。規(guī)定理解編譯程序、解釋程序和遍的基本概念；掌握編譯過程各階段的任務(wù)和編譯程序邏輯構(gòu)造及其各部分的基本功效。2、教學(xué)內(nèi)容：編譯程序，編譯過程概述，編譯程序的構(gòu)造，編譯程序與程序設(shè)計(jì)環(huán)境，編譯程序生成，學(xué)習(xí)構(gòu)造編譯程序。3、教學(xué)重點(diǎn)：重點(diǎn)：編譯程序工作的基本過程及其各階段的基本任務(wù)，編譯程序總框。4、教學(xué)難點(diǎn)：編譯的遍。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、什么是編譯程序2、編譯過程概述3、編譯程序的構(gòu)造4、編譯技術(shù)和軟件工具第二章文法和語言1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章是編譯原理課程的理論基礎(chǔ)，規(guī)定理解文法、語言、規(guī)范推導(dǎo)、規(guī)范歸約和短語、簡樸短語、句炳的基本概念；掌握語言的求解辦法、文法的二義性與遞歸性的判斷辦法及句型的分析辦法。2、教學(xué)內(nèi)容：形式語言的基本概念，涉及符號(hào)串的基本概念和術(shù)語、文法和語言的形式定義、句型分析、文法和語言的Chomsky分類，二義性。3、教學(xué)重點(diǎn)：上下文無關(guān)文法，語言定義。4、教學(xué)難點(diǎn)：推導(dǎo)，文法與語言的互相轉(zhuǎn)換。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)5學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、文法的直觀概念2、符號(hào)和符號(hào)串3、文法和語言的形式定義4、文法的類型5、語法樹和二義性6、句型的分析7、文法中的實(shí)用限制第三章詞法分析1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹編譯程序的第一種階段詞法分析的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)辦法，規(guī)定掌握正則文法、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、DFA、NFA、正規(guī)式和正規(guī)集的基本概念和詞法分析設(shè)計(jì)與編寫。2、教學(xué)內(nèi)容：詞法分析的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)辦法，源程序輸入與詞法分析程序輸出、正則文法及其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、擬定的有限自動(dòng)機(jī)（DFA）不擬定的有限自動(dòng)機(jī)（NFA）正則體現(xiàn)式與正規(guī)集。3、教學(xué)重點(diǎn)：重點(diǎn)：詞法分析器的任務(wù)與設(shè)計(jì)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。4、教學(xué)難點(diǎn)：正則文法、正規(guī)集、DFA、NFA的互相轉(zhuǎn)化。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)8學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容詞法分析程序的設(shè)計(jì)2、單詞的描述工具3、有窮自動(dòng)機(jī)4、正規(guī)式和有窮自動(dòng)機(jī)的等價(jià)性5、正規(guī)文法和有窮自動(dòng)機(jī)間的轉(zhuǎn)換第四章語法分析—自上而下分析1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹編譯程序的第二個(gè)階段語法分析的設(shè)計(jì)辦法和實(shí)現(xiàn)原理，涉及自上而下分析的無回朔的遞歸下降分析、LL(1)分析法。規(guī)定理解遞歸下降分析、LL(1)文法的基本概念；掌握無回朔的遞歸下降分析的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、LL(1)分析表的構(gòu)造與分析辦法。2、教學(xué)內(nèi)容：語法分析器的功效，自上而下語法分析（遞歸下降分析法，預(yù)測分析程序），LL（1）分析法，遞歸下降分析程序構(gòu)造，預(yù)測分析程序。3、教學(xué)重點(diǎn)：遞歸下降子程序，預(yù)測分析表構(gòu)造，LL(1)文法。4、教學(xué)難點(diǎn)：LL(1)文法預(yù)測分析表構(gòu)造。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)5學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、擬定的自頂向下分析思想2、LL（1）文法的鑒別3、某些非LL（1）文法到LL（1）文法的等價(jià)變換4、不擬定的自頂向下分析思想5、擬定的自頂向下分析辦法第五章語法分析—自下而上分析1、教學(xué)目的及規(guī)定：規(guī)定理解算符優(yōu)先文法、最左素短語、有效項(xiàng)目的基本概念；掌握算符優(yōu)先分析辦法、LR(0)文法的判斷及LR(0)分析表的構(gòu)造與分析辦法、SLR(1)文法的判斷與SLR(1)分析辦法和LR(1)文法的判斷與LR(1)分析辦法。2、教學(xué)內(nèi)容：自下而上語法分析（算符優(yōu)先分析法），算符優(yōu)先分析，LR分析器，LR(0)項(xiàng)目集族和LR(0)分析表的構(gòu)造，SLR分析表的構(gòu)造，規(guī)范LR分析表的構(gòu)造。3、教學(xué)重點(diǎn)：歸約，算符優(yōu)先表構(gòu)造，LR分析法。4、教學(xué)難點(diǎn)：歸約，LR分析法。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)12學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容自底向上分析思想2、算符優(yōu)先分析法3、LR分析法第六章屬性文法和語法制導(dǎo)翻譯1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹編譯程序的第三個(gè)階段語義分析及中間代碼生成的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)辦法，規(guī)定理解語法制導(dǎo)翻譯、語義動(dòng)作的基本概念；掌握算數(shù)體現(xiàn)式和賦值語句到中間代碼的翻譯、布爾體現(xiàn)式和幾個(gè)控制語句的目的代碼構(gòu)造分析和到四元式的語法制導(dǎo)翻譯；闡明語句的語法制導(dǎo)翻譯。2、教學(xué)內(nèi)容：語法制導(dǎo)翻譯的基本概念、中間代碼的形式，可執(zhí)行語句和闡明語句的語法制導(dǎo)翻譯辦法。3、教學(xué)重點(diǎn)：語法制導(dǎo)翻譯基本思想，語法制導(dǎo)翻譯概述，基于屬性文法的解決辦法，自下而上分析制導(dǎo)翻譯概述。4、教學(xué)難點(diǎn)：屬性文法的解決辦法5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)9學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、屬性文法2、語法制導(dǎo)翻譯概論3、中間代碼的形式4、簡樸賦值語句的翻譯5、布爾體現(xiàn)式的翻譯6、控制語句的翻譯第七章符號(hào)表1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹編譯程序的構(gòu)成部分之一符號(hào)表的管理，規(guī)定掌握符號(hào)表管理的基本辦法。2、教學(xué)內(nèi)容：符號(hào)表的作用、建立、符號(hào)表欄目的組織、符號(hào)表上的操作。3、教學(xué)重點(diǎn)：符號(hào)表的作用與內(nèi)容。4、教學(xué)難點(diǎn)：符號(hào)表的內(nèi)容。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)3學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、符號(hào)表的作用和地位2、符號(hào)表的重要屬性及作用3、符號(hào)表的組織4、符號(hào)表的管理第八章運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)空間組織1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹目的程序運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)組織方式，涉及靜態(tài)存儲(chǔ)分派和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分派。規(guī)定掌握多個(gè)存儲(chǔ)組織形式的基本辦法。2、教學(xué)內(nèi)容：目的程序運(yùn)行時(shí)的活動(dòng)，運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)器的劃分，靜態(tài)存儲(chǔ)管理，簡樸的棧式存儲(chǔ)分派的實(shí)現(xiàn)，嵌套過程語言的棧式實(shí)現(xiàn)，堆式動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分派。3、教學(xué)重點(diǎn)：靜態(tài)分派方略和動(dòng)態(tài)分派方略基本思想，嵌套過程語言棧式分派，活動(dòng)統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行時(shí)棧的組織。4、教學(xué)難點(diǎn)：嵌套過程語言棧式分派，活動(dòng)統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行時(shí)棧的組織。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)9學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、數(shù)據(jù)空間的三種不同使用辦法2、棧式存儲(chǔ)分派的實(shí)現(xiàn)3、參數(shù)傳遞第九章代碼優(yōu)化1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹優(yōu)化的有關(guān)知識(shí)，規(guī)定掌握局部優(yōu)化，基本塊的DAG表達(dá)及其應(yīng)用，控制流分析和循環(huán)查找算法，達(dá)成定值與引用定值鏈，循環(huán)優(yōu)化。2、教學(xué)內(nèi)容：重要內(nèi)容：優(yōu)化概述，局部優(yōu)化，基本塊的DAG表達(dá)及其應(yīng)用，控制流分析和循環(huán)查找算法，達(dá)成定值與引用定值鏈，循環(huán)優(yōu)化。3、教學(xué)重點(diǎn)：局部優(yōu)化；DAG的構(gòu)造與應(yīng)用。4、教學(xué)難點(diǎn)：循環(huán)查找。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)時(shí)數(shù)6學(xué)時(shí)。6、章節(jié)內(nèi)容1、優(yōu)化技術(shù)介紹2、局部優(yōu)化3、控制流分析和循環(huán)優(yōu)化第十章代碼生成1、教學(xué)目的及規(guī)定：本章介紹編譯程序的第五階段目的代碼的生成的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)辦法，規(guī)定掌握四元式到匯編語言的目的代碼生成辦法。2、教學(xué)內(nèi)容：目的機(jī)器模型，一種簡樸代碼生成器，寄存器分派，DAG目的代碼，窺孔優(yōu)化。3、教學(xué)重點(diǎn)：簡樸代碼生成器，寄存器分派方略。4、教學(xué)難點(diǎn)：寄存器分派方略。5、教學(xué)時(shí)間分派及進(jìn)度安排：建議本章教學(xué)