《编译原理》教学大纲.doc

编译原理教学大纲课程编号：020660课程性质：专业基础课 先修课程：离散数学，高级语言程序设计，数据结构总学时数：48 学分：3.0 讲课：40 上机：8 适合层次：本科 适合专业：计算机科学与技术，软件工程一、课程的目的与任务编译原理是计算机科学与技术、软件工程专业的必修核心课程，是一门理论性和实践性较强的课程。本课程主要介绍编译程序的工作原理及构造方法，要求学生掌握编译原理中语言的形式化表示方法及相关的基础知识，编译程序各部分的结构及主要功能。了解编译程序各阶段的实现方法和技巧，理解各种实现技术中的算法，能根据教学内容中的理论设计相关算法，并上机实现。二、理论教学内容1. 编译概述了解本课程研究的内容，编译原理在软件设计中的应用，编译阶段，编译的两种方式。掌握编译程序的概念，编译程序的结构，编译的过程及步骤。理解编译的实现技术如自展技术、自动生成技术、交叉编译和编译程序的移植技术、并行编译技术等。2. 文法和语言的基本知识了解形式化方法和非形式化方法的概念；理解文法和语言的分类。掌握字符串相关概念、符号串的运算，文法的形式定义，语言的形式定义，句型分析，语法树，文法的二义性相关知识。3. 词法分析理解词法分析程序的功能、处理方式，词法分析器的输入输出，词法分析程序设计过程及工具，状态转换图的概念。掌握单词的形式，一般高级语言中单词符号的分类方法，正规式和正规集的递归定义，正规式的性质，有穷自动机包括确定的有穷自动机DFA和非确定的有穷自动机NFA的形式化定义、区别，正规式、正规文法、有穷自动机三者之间的两两相互转换的算法。4. 语法分析理解语法分析程序的功能，语法分析的方法，算符优先分析法的分析过程及其构成，优先函数，LR分析器相关知识。掌握回溯相关知识，LL(1)文法相关知识，FIRST集和FOLLOW集定义及求FIRST集和FOLLOW集的算法，自顶向下分析法包括递归下降分析法和预测分析法，算符文法OG和算符优先文法OPG定义，优先关系表的构造算法，算符优先分析法的实现，活前缀、规范句型活前缀的概念，自底向上分析法包括算符优先分析法和LR分析法。5. 语法制导翻译和中间代码生成了解属性、属性文法的概念，描述简单赋值语句的文法、输出形式。掌握语义分析的方法语法制导翻译法，LR分析制导具体实现方法，中间代码的常用表示形式包括逆波兰式、三元式、四元式和树形表示等，说明语句、赋值语句、布尔表达式的翻译过程，控制流语句的翻译以及回填技术。6. 代码优化了解代码优化的定义、原则和种类，无环路的有向图DAG的概念。掌握基本块和流图的相关知识，DAG应用，循环优化处理方法。三、实践教学要求实验学时8应开实验项目个数2序号实验项目名称实验要求学时分配实验类型备注1词法分析器设计实验必做4综合性2用递归下降法分析表达式实验选做4综合性2选13用算符优先法分析表达式实验选做4综合性1. 词法分析器设计实验（4学时，综合性），充分理解和掌握词法分析的基本原理与技术。2. 用递归下降法分析表达式实验（4学时，综合性），理解递归下降法的核心思想，掌握该类分析法的实现技术。3. 用算符优先法分析表达式实验（4学时，综合性），理解和掌握算符优先分析法的基本原理与实现算法。四、学时分配序号课程内容学时分配讲课上机小计1编译概述222文法和语言的基本知识883词法分析84124语法分析154195语法制导翻译和中间代码生成336代码优化44合 计40848五、课程有关说明1. 本课程与其它课程的关系(1)学习本课程应先修离散数学，其中的集合、图论等知识是学习本课程的基础知识。(2)学习本课程应先修高级语言程序设计，其中的程序设计方法是学习本课程的基础知识。(3)学习本课程应先修数据结构，其中的算法与分析方法是学习本课程的基础知识。2. 本课程的重点内容是：有穷自动机与词法分析、自顶向下与自底向上的语法分析方法、常用语法单位的语法制导翻译、目标代码生成、代码优化方法。难点内容是：词法分析与语法分析。3. 学习本课程中的相关重点内容时，除了可以通过实验上机来加深理解外，课堂授课时最好多辅以习题。针对各类理论与算法，教师授课时应多加以分析对比，指明各自的优缺点及适应场合。4. 考核方式：笔试，建议闭卷。5. 成绩评定：建议卷面成绩(70%)+实验成绩(20%)+平时成绩(10%)。六、建议使用教材及参考书目1 胡伦骏,徐兰芳,骆婷. 编译原理(第2版). 电子工业出版社 2005,7.2 陈火旺,刘春林,谭庆平等. 程序设计语言编译原理（第三版）.国防工业出版社， 2009,1.3 张素琴,吕映芝,蒋维杜等. 编译原理（第2版）.清华大学出版社，2008,3.4 何炎祥.编译原理（第三版）.华中科技大学出版社，2010,8.5 何炎祥,李飞,李宁等.编译原理及其习题解答.武汉大学出版社，2004,7.6 伍春香.编译原理习题与解析（第2版）.清华大学出版社，2006,10.7 (美)Alfred V.Aho,Monica S.Lam,Ravi Sethi,etc著; 赵建华等译.编译原理（第2版）.机械工业出版社，2009,1.8 Andrew W.Appel,with Jens Palsberg. Modern Compiler Implementation in C.人民邮电出版社影印，2005.9 Andrew W.Appel,with Jens Palsberg. Modern Compiler Implementation in JAVA.人民邮电出版社影印，20