编译原理课程doc

1、编译原理课程教学大纲课程代码：课程名称：编译原理 Compile Principle课程类型： 专业课学时学分： 48 学时/3 学分适用专业：计算机科学与技术 开课部门：灾害信息工程系一、课程的地位、目的和任务 编译原理是计算机专业的一门重要的专业基础课程 , 它的主要任务是系统地 介绍编译程序的基本原理、基本实现方法 , 编译方面的最新技术及其研究发展方向。 通过本课程的学习 , 应使学生掌握高级程序设计语言的编译原理及其基本实现技术 , 了解编译方面的最新技术发展和研究方向 , 具有设计、实现编译程序的基本能力。二、课程与相关课程的联系与分工 编译原理与操作系统原理、数据库系统原理、计算

2、机系统结构关系密切同时它的 研究对象是计算机语言的编译过程，所以本门课程的先修课是高级语言程序设计、数 据结构、操作系统原理、数据库系统原理、计算机系统结构。通过教学使学生了解、 掌握高级语言编译程序构造的一般原理和基本实现方法。即：词法分析 - 语法分析 - 中间代码生成 - 优化 - 目标代码生成。而且，编译技术所涉及的建模技术同样适合其 他软件的建模，也帮助学生提高运用所学知识进行独立分析问题和解决问题的能力。 本课程的后续课程是计算理论。三、教学内容与基本要求课程内容要按章、节、目的顺序列出，并按“了解” 、“理解”和“掌握”等层次， 对主要“知识点”、“能力点”提出基本要求。同时指明

3、教学的重点和难点所在。大学 计算机基础、体育等课程也可以根据内容分块。第一章 概述1. 教学内容1.1 程序设计语言与翻译程序1.2编译过程和编译程序的结构1.3编译程序的构造1.4编译程序的发展与应用1.5小结1.6习题2. 重点难点 重点：通用程序设计语言的主要特征；编译器在计算机系统中的地位和作用；编 译器的基本工作原理；编译器各个阶段的工作与任务；编译器的编写工具。难点：编译器的基本工作原理。3. 基本要求 理解什么是编译程序，了解编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟 悉编译程序总体框架，了解编译程序的生成过程和构造工具。第 2 章 形式语言基础知识1. 教学内容2.1符号和

4、符号串2.2上下文无关文法及其语言2.3语法树和文法的二义性2.4文法的分类2.5类 Pascal 语言 Sample 的简单介绍2.6小结2.7习题2. 重点难点 重点：形式语言中几个重要概念：文法、语法树、二义性、文法分类等。 难点：文法的二义性。3. 基本要求 理解程序语言词法、语法和语义等概念，熟悉高级程序语言一般结构和主要共同特征。正确理解上下文无关文法基本概念，包括：文法的定义、编写、句型、句子、 语言、语法树、二义性等。第 3 章 词法分析1. 教学内容3.1词法分析的任务和功能3.2词法分析器的设计3.3正规文法 .c 正规式与有穷自动机3.4词法分析器的自动产生3.5 小结3

5、.6 习题2. 重点难点 重点：词法分析器作用和基本工作方式；构词规则与词法分析的关系；利用状态 转换图构造词法分析器的基本方法；词法的形式化描述和词法分析器设计。难点：利用状态转换图构造词法分析器；正规表达式与有限状态自动机。3. 基本要求 理解词法分析器功能及形式，熟练掌握词法分析器设计的原理，掌握运用状态转 换图进行词法分析器设计。第 4 章 语法分析1. 教学内容4.1 语法分析概述4.2 自上而下分析面临的问题及其解决方法4.3 确定的自上而下的分析方法4.4 Sample 语言自上而下语法分析程序的设计4.5 自下而上语法分析的思想4.6 算符优先分析4.7 LR分析法4.8 语法

6、分析器的自动生成工具 Yacc4.9 语法分析程序中的错误处理4.10 小结4.11 习题2. 重点难点 重点：上下文无关文法、 LL(1) 文法和语法分析方法：自下而上分析法(算符优 先分析法)和自上而下分析法(递归下降分析法和预测分析方法) 。难点：SLR( 1)分析表构造。3. 基本要求 理解自上而下分析的基本思想，熟练掌握递归下降分析基本方法：消除左递归、 消除回溯，构造递归下降子程序，掌握预测分析程序的基本原理和预测分析表构造， 理解 LL(1) 方法的定义。理解自下而上语法分析的基本思想以及归约、短语、句柄、 分析树等概念， 掌握算符优先分析基本方法， 算符优先表和和算符优先函数构

7、造技术。第 5 章 语义分析和中间代码生成1. 教学内容5.1 静态语义检查5.2 中间代码的形式5.3 属性文法和语法制导的翻译5.4 常见语句的语法制导的翻译5.5 Sample 语言语法制导的翻译程序的设计5.6 小结5.7 习题2. 重点难点 重点：语法制导翻译的原理及各种语句的翻译方式，中间代码的概念。 难点：常见语句的语法制导翻译。3. 基本要求 理解语法制导翻译基本原理，掌握基于属性文法的处理方法，了解自上而下分析 制导翻译基本思想和实现方法。熟悉常见的几种中间语言：四元式、三元式、逆波兰 表示，掌握各种语句到四元式的翻译方法，包括简单算术表达式，布尔表达式，控制 语句，数组引用

8、，过程调用等。第 6 章 运行时存储空间的组织1. 教学内容6.1 源程序及其目标程序执行时的活动6.2 程序执行时的存储器组织6.3 静态存储分配6.4 栈式存储分配6.5 堆式存储分配6.6 小结6.7 习题2. 重点难点重点：程序执行时存储器组织及各种内存分配方式 难点：各种内存分配方式3. 基本要求 正确理解目标程序运行进存储空间的使用和组织管理方式， 理解静态分配和动态 存储分配基本思想，掌握动态存储分配的处理方式，掌握栈式动态分配中活动记录的 作用、组织、内容及使用，了解嵌套过程语言程序运行时整个运行栈的内容的组织。第 7 章 代码优化1. 教学内容7.1 概述7.2局部优化7.3

9、循环优化7.4小结7.5习题2. 重点难点重点：各种优化方法：局部优化、循环优化。难点：各种优化方法：局部优化、循环优化。3. 基本要求正确理解代码优化的定义和各种可能的优化概念，掌握用DAG表示进行局部优化的方法。第8章目标代码生成1. 教学内容8.1 概述8.2目标机器8.3简单的代码生成算法8.4从DAG生成目标代码8.5 Sample语言代码优化及目标代码生成器的设计8.6小结8.7习题2. 重点难点重点：代码生成过程中涉及到的方法难点：中间代码的简单翻译方法、引用信息和活跃信息、寄存器描述和地址描述、 基本块的代码生成算法3. 基本要求理解代码生成过程的基本问题，理解待用信息、寄存器

10、描述和地址描述等概念， 掌握简单代码生成算法、寄存器分配策略。四、课程学时分配（以章节为单位）教学内容学时分配合计讲课实验上机讨论/习题第1章概述2学时2学时第2章形式语言基础知识2学时2学时4学时第3章词法5学时2学时4学时分析第4章语法分析8学时4学时1学时12学时第5章语义分析和中间代码生成5学时2学时1学时8学时第6章动行 时存储空间的 组织2学时2学时6学时第7章代码优化4学时2学时6学时第8章目标代码生成4学时2学时6学时合计30学时16学时2学时48学时五、推荐教材和教学参考书1. 推荐教材：编译原理及实践教程，作者：黄贤英，王柯柯，出版社：清华大学出版社，出版年月：2008年2月，第一版。2. 程序设计语言编译，陈火旺，国防工业出版社，2000年8月。3. Compiler Design in C，Allen I. Holub., Prentice Hall,1990 年。4. Compiler Construction: Principles and Practice ,Kerneth C. Louden。六、教学方法与考核方式讲授为主，辅以课堂讨论和