《编译原理》课程教学大纲

1、编译原理课程教学大纲课程编号：08130725课程名称：编译原理英文名称：Compiler Construction Principles课程类型：学科基础课课程要求：必修学时/学分：32/2 （讲课学时：28 实验学时：4）适用专业：计算机科学与技术一、课程性质与任务“编译原理”是计算机科学与技术专业必修的学科基础课，主要研究编译软件构造的一般原理、基本设计方法和主要实现技术，蕴含了计算机学科中解决问题的思路和方法，对理解计算机工作原理和提高学生应用软件、系统软件的设计与开发能力具有重要作用。课程的任务是使学生理解编译过程中的基本概念和原理，了解本领域的重要成果，掌握基本的编译规则，系统了解

2、编译软件开发的相关理论和编译软件的构造方法，设计和实现小型词法分析、语法分析程序，并将编译方法、技术和思想应用于其它相关软件设计。二、课程与其他课程的联系先修课程：计算基础、C语言程序设计、数据结构与算法等。后续课程：嵌入式系统、智能硬件终端应用开发技术。先修课提供了对计算机软、硬件系统的基本认知和操作能力，包括软件设计能力，同时，也奠定了较好的分析问题、逻辑推理等能力，以及直接在本课程中使用的重要数据结构和算法基础；本课程为后续课程中交叉编译、跨平台应用和系统软件开发等提供理论和技术支持。三、课程教学目标1. 熟悉编译理论的基本概念、编译程序构造的一般过程及开发编译程序要注意的问题，能对编译

3、过程进行合理分解。（支撑毕业能力要求2，6）2. 具备文法和语言的基本知识，能理解编译理论的核心内容，运用并解释有关形式语言理论的基本概念，具备用形式化方法解决语言问题的思路，能针对常见问题设计解决方案。（支撑毕业能力要求2，3，4）3. 了解词法分析和语法分析方法，并能用程序实现基本的词法分析和语法分析任务；熟悉并能正确运用正规表达式；能解释有限自动机的基本原理。（支撑毕业能力要求1，3，4，5，12）4. 了解语法制导翻译、中间代码生成及优化方法，了解符号表的组织以及目标代码生成基本知识，能够准确描述代码优化方法，能够写出表达式的中间代码形式。（支撑毕业能力要求力3）四、教学内容、基本要求

4、与学时分配序号教学内容教学要求学时教学方式对应课程教学目标1 一、编译概述1翻译程序和编译程序2编译过程和编译程序基本结构3编译程序的生成方法4编译技术在软件开发中的应用1. 能够准确描述编译理论基本概念2.能阐述编译基本过程2 讲授1 2 二、文法和语言的基本知识1概述2字母表和符号串的基本概念3文法和语言的形式定义4短语、直接短语和句柄5语法树和文法的二义性6文法和语言的分类1. 了解文法和语言的基本知识，能够由简单文法推导出对应的语言2. 能够给出语法树和短语、句柄等的对应关系3. 能够准确说明文法的二义性6 讲授讨论23三、词法分析与有限自动机1词法分析程序的功能2单词符号与单词的输出

5、形式3正规表达式4正规式与有限自动机5词法分析程序的编写方法1. 了解正则表达式和有限自动机的相关理论2. 能够根据正规式设计有限状态自动机，能够实现确定有限状态自动机的化简3.能够根据有限状态自动机设计词法分析程序6讲授讨论34实验1：词法分析1.掌握词法分析软件编写方法2.实现简单词法分析程序2实验35四、语法分析1语法分析程序的功能2自上而下分析方法3自下而上分析方法的一般原理1. 了解语法分析的基本概念和基本技术2. 会采用LL（1）分析方法进行语法分析3. 了解递归下降法和LR分析法，能够采用递归下降法设计语法分析程序6讲授讨论自学36实验2：语法分析1.了解语法分析软件编写方法2.

6、能够采用递归下降方法编写基本语法分析程序2实验37五、语法制导翻译技术和中间代码生成1属性文法2中间语言3自下而上语法制导翻译1. 了解属性文法2. 能够写出表达式的逆波兰、四元式等中间语言代码形式3. 能够描述用语法制导方法生成中间代码的方法2讲授48六、符号表的组织与管理1符号表的作用2符号表的组织和符号表处理的任务1. 了解符号表的结构，能够举例说明2. 能够阐述符号表处理的任务2讲授49七、中间代码优化1代码优化概述2局部优化3循环优化1. 能够准确描述代码优化方法2. 能够对简单代码画出流图3. 能够对比局部优化和循环优化差异2讲授410八、目标代码生成1目标代码形式2简单代码生成器

7、3编译技术最新进展1. 了解目标代码形式2. 能够通过查找资料总结编译技术进展2讲授自学1、4五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）大作业+上机：（课外5学时）1. 文法和语言的基本知识：能够由文法得到语法树，能够给出直接短语和句柄等概念与语法树元素的对应关系；能进行规范推导及消除文法的直接左递归。2. DFA构造方法与词法分析了解词法分析过程与方法，能由正规式构造DFA。3. 语法分析了解LL(1)语法分析过程与方法，会求SELECT集，了解递归下降语法分析程序的实现方法，能够通过收集资料、阅读文献针对简化的编程语言编写基本递归下降分析程序。六、教学方法在课堂教学中，通过讲授、提问、讨

8、论、演示等教学方法和手段让学生理解编译理论的基本概念，了解及掌握编译过程和主要编译技术，培养学生分析研究问题能力；通过具体案例讲授词法分析和语法分析程序编写方法，提高实践技能。在自学教学环节中，对课程中某些有助于进一步拓宽编译技术相关知识的内容，通过教师的指导，由学生通过查找资料、分析研究目前的技术自学完成。这些内容包括文法和语言的互相推导，LL(K)分析，LR分析，编译技术最新进展等。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力，通过自查资料拓展知识培养终身学习能力。通过实验使学生了解编译程序的具体实现，培养工程能力，在实践过程中培养分析问题和设计、开发解决方案能力。七、考核及成绩评定方式本课

9、程的成绩由过程考核成绩和期末考试成绩组成，过程考核成绩占40%，期末考试成绩占60%。过程考核成绩由课堂表现、上机实践、平时作业及测验成绩组成。各环节所占比例、考核的主要内容、时间、评分标准如下：课堂表现及上机实践：25%。主要考核对每堂课听课状态、对知识点的理解和掌握程度以及实践应用能力。平时作业及测验成绩：15%。主要考核阶段知识点的掌握程度。平时测验及作业可分多次完成，时间节点设置在重要章节的学习结束，每次测验的时间为一学时，在课堂上独立完成，作业耗时基本与此相当，由教师给出成绩并计入总分。期末考试成绩：60%。主要考核对编译原理基本概念、编译技术主要方法及实现过程的掌握程度以及分析解决问题能力。书面考试形式。题型包括填空、名词解释、问答、综合分析与推导等。八、教材及参考书目1教材：1 刘铭编译原理（第3版）电子工业出版社，20132参考书目：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，董渊，张素琴等编译原理（第3版）清华大学出版社，20152 HYPERLINK /writer/Alfred%20V.Aho_1.html t _blank