《编译原理》课程教学大纲

1、编译原理课程教学大纲一、课程基本信息课程名称（中文）编译原理课程名称（英文）Compiler Principles课程类别1：专业选修课课程性质2选修授课语言3中文授课学期第5学期学分3课程学时及分配总学时讲课实验课外48408适用专业网络工程，计算机科学，软件工程教材编译原理（Compilers Principels, Techniques and Tools , second edition）授课学院计算机与软件学院先修课程程序设计基础，数据结构，离散数学后续课程软件工程实践课程简介课程基本定位：本课程是网络工程专业的专业选修课程之一，其课程的基本定位是用于培养本专业人才在编程语言的深入理

2、解与理论水平，使得本专业的学生在学习完本课程之后，能深入的了解编程语言帮助本专业学生从更深的层次了解和掌握编程语言内在的设计机制与运行机制。核心学习结果：本课程通过对形式语言、有限自动机、自上而下和自下而上的语法分析、LR分析方法、属性文法和语法制导翻译、语义分析的蹭代码产生、存储器的动态分配与管理、符号表的组织与管理、优化问题、代码生成等内容的介绍，使用本专业学生能掌握主要的编程语言设计与实现方法。主要教学方法：讲授、案例、实验、专题研讨大纲更新时间2020.8.20注：1.课程类别：选填“通识核心课/通识拓展课/通修课/学科基础课/专业主干课/专业选修课/专业实践/素质拓展”2.课程性质：

3、选填“选修/必修”3.授课语言：选填“中文/双语/全英文或其他语种”二、课程目标序号课程目标（参考培养目标、毕业要求、课程定位）支撑毕业要求指标点1达成途径1.1了解编程原理的主要工作，步骤和流程，掌握编译原理课程讲述的内容，应用目标。程序语言设计与编译原理的关系讲授、实验、案例、专题研讨。2.1能够掌握有限状态机的概念，以及有限状态机在词法分析中的应用，包括有限非确定机与有限确定机的转换，化简等，能够在系统状态分析中使用有限状态机讲授、实验、案例、专题研讨3.1理解语法分析中自上往下，自下而上二种不同的分析方法，各自优缺点，以及需要解决的首要问题是什么讲授、实验、案例、专题研讨3.2能够掌握

4、语法分析中自上往下中解决左递归下降分析法，预测分析程序），LL（1）分析法讲授、实验、案例、专题研讨3.3 能够掌握语法分析中自下向上的算符优先文法，LR（0），LR(1),SLR等算法的基本原理以及算法的实现讲授、实验、案例、专题研讨4.1理解语法制导翻译过程，同样掌握自上向下，以及自下向上二种不同的制导编译过程以及相关的算法讲授、实验、案例、专题研讨5.1 掌握语义分析和中间代码生成，包四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译讲授、实验、案例、专题研讨6.1理解编译符号表的组织与管理，程序运行时内存空间的组织以及优化讲授、实验、案例、专题研讨7.1理解程序优化基本切入

5、点，方法，掌握基本块的DAG表示及其应用，循环优化概述讲授、实验、案例、专题研讨注：1.支撑毕业要求指标点：选填项。需要进行专业认证，有毕业要求指标点可参照的课程必填，无明确毕业要求指标点可参照的可不填。三、理论教学内容章标题教学内容学时思政融入点1学生学习预期成果2教学方式3课程目标第一章引论2介绍我国编程语言设计方面的历程，包括易语言，汉字编程等了解语言处理器，编译器的结构，核心处理流程，程序设计语言的发展历程，以及以及程序设计语言的基础等讲授、案例、实验、作业第二章一个简单的语法制导翻译器2了解语法制导翻译器翻译器实现的各个环节，重点在于各环节的目标以及在编辑过程中发挥的作用，以及形成的

6、中间结果讲授、案例、实验、作业第三章词法分析8介绍我国汉语编程，使用汉语言标识符、关键字与变量定义的分析特点与进展掌握有限状态机的定义，非确定机转化成确定机，以及确定有限状态机的化简，以及相关的算法，并通过简单的实验加以实现讲授、案例、实验、作业第四章语法分析12掌握什么是上下文无关文法，自上向下的左递归消除，提取左公因子，first集以及follow集的求法，自底向上的LR,SLR，LR(n)语法分析器的组成，分析表的构建等讲授、案例、实验、作业第五章语法制导的翻译10介绍我国汉语对于语法属性定义的特点以及汉语在表达语法属性的优缺点掌握继承属性、综合属性的定义，语法制导翻译的过程以及属性的求

7、值顺序，抽象语法树的建立，S属性文法，L属性文法的语法翻译与求值过程讲授、案例、实验、作业第六章中间代码生成6掌握中间语言、说明语句，赋值语句的翻译，布尔表达式的翻译，控制语句的翻译，过程调用。重点在于掌握三种中间语言：四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译，控制语句的翻译。讲授、案例、实验、作业第七章代码生成4掌握翻译目标机器模型，基本代码生成方法，寄存器分配。重点在于简单代码生成器，寄存器分配策略。讲授、案例、实验、作业第八,九，十章优化4理解优化的原则优化的主要方法，了解基本块和基本块的DAG表示。了解循环优化的主要途径。掌握DAG表示及其应用，循环优化讲授、案例

8、、实验、作业注：1.思政融入点：至少写3条，简述该课程教学中将思政教育内容与专业教育内容有机融合的知识点（下同）。 2.学生学习预期成果：描述学生在学完本节内容后应获得的知识、能力或素养水平（下同） 3.教学方式:包括讲授、讨论、案例、演示等，但不限于所列，根据课程实际需要列举四、实践（实验或实习）教学1编号实验或实习项目名称教学内容学时实验或实习类型2思政融入点学生学习预期成果课程目标1词法分析使用有限状态对输入的字符串种类进行判断和识别2实验掌握有限状态机的定义，状态机的化简与转化2.12First集与Follow集的求法输入文法，求出文法中涉及到各非终结符的FIRST集与FOLLOW集2

9、实验掌握FIRST集与FOLLOW集的算法以及实现3.13LR(0)GOTO分析表的构建实现基础的LR(0)文法分析器中GOTO表的构建算法2实验掌握LR(0)goto表的构建，理解 GOTO表的构建过程3.34LR(0)文法分析器的构建实现一个基础的LR(0)文法分析器2实验掌握完整的LR(0)分析器的实现，结构与内部的分析算法，输出的语法树构建3.3注：1.此表可用于课内实践教学环节或某门综合实践课程2.实验类型：选填”验证性/综合性/设计性”；实习类型：选填“认识实习/生产实习/毕业实习”五、课程评价（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系课程目标考核内容课程目标在各考核方式中占比1课

10、程作业期中考试期末考试1.1是否了解编程原理的主要工作，步骤和流程，10%10%2.1是否掌握有限状态机的概念，确定有限自动机和非确定有限自动的区别，包括有限非确定机与有限确定机的转换算法，以及确定机的简化算法。20%20%20%3.1是否了解自上往下，自下而上二种不同的分析方法，各自优缺点，以及需要解决的首要问题是什么，能够掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法20%20%20%3.2掌握语法分析的目标，LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法20%15%15%3.3掌握SLR,LR(1),LR(N)实现算法并掌握解这些算法之间的区别。5%5%

11、4.1理解语法制导翻译过程，同时掌握L属性文法，S属性文法的制导翻译的求值过程，综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程20%15%15%5.1掌握语义分析和中间代码生成，包括四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译理解编译符号表的组织与管理，程序运行时内存空间的组织以及优化20%15%15%6.1理解编译符号表的组织与管理，程序运行时内存空间的组织以及优化5%5%7.1理解程序优化基本切入点，方法，掌握基本块的DAG表示及其应用，循环优化概述5%5%合计100%100%100%各考核方式占总成绩权重（自行赋值）10%20%60

12、%注：1. 课程目标在考核方式及占比：主要根据课程目标自行设计和制定多元化考核方式，表中所列仅为参考（红色数据可删除）。但所列考核方式必须覆盖全体学生，可根据当学期具体教学情况酌情调整。2. 各考核方式占总成绩权重：根据课程实际情况对各考核方式占总成绩的权重予以赋值。（二）考核方式评分标准1课程作业评分标准课程目标评分标准占比90-100（优）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）2.1准确实现二种有限状态的转换，以及化简能准确实现二种有限状态的转换，以及化简中的一种，基本理解和掌握另一种能理解和实现二种有限状态的转换，以及化简中的一种能基本理解和大致上实现二种有

13、限状态的转换，以及化简中的一种不能基本理解和大致上实现二种有限状态的转换，以及化简中的一种20%3.1掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的二种能掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的一种，同时基本掌握另一种掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的一种，同时基本理解另一种掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的一种不能掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法

14、中的任一种20%3.2掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法其中一种，同时基本掌握另一种掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法其中一种，同时基本理解另一种掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法其中一种不能掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法中的任一种30%4.1掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程中一种，同时基本掌握另一种掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析

15、器的改造实现L属性文法的求解过程中一种，同时基本理解另一种掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程中一种，同时基本掌握另一种不能掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程20%5.1掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中四个，同时基本掌握剩余的一个掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中的三个，同时基本掌握剩余二个掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译

16、中的二个，同时基本掌握剩余三个掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中的一个或0个10%2期中/期末考试评分标准（笔试类评分标准可在大纲中按以下格式予以说明，也可在通过“试卷分析表”予以说明）课程目标评分标准占比90-100（优）80-89（良）70-79（中）60-69（及格）0-59（不及格）1.1掌握编程原理的主要工作，步骤和流程。掌握编程原理的主要工作，步骤和流程。掌握编程原理的主要工作，步骤和流程。掌握编程原理的主要工作，步骤和流程。不能掌握编程原理的主要工作，步骤和流程。5%2.1准确实现二种有限状态的转换，以及化简能准确实现二种有限状态的转换，以及化简

17、中的一种，基本理解和掌握另一种能理解和实现二种有限状态的转换，以及化简中的一种能基本理解和大致上实现二种有限状态的转换，以及化简中的一种不能基本理解和大致上实现二种有限状态的转换，以及化简中的一种15%3.1掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的二种能掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的一种，同时基本掌握另一种掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的一种，同时基本理解另一种掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（

18、1）分析法中的一种不能掌握语法分析中左递归解决，First集的求解，FOLLOW集的求解，LL（1）分析法中的任一种20%3.2掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法其中一种，同时基本掌握另一种掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法其中一种，同时基本理解另一种掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法其中一种不能掌握LR（0）的归约步骤，GOTO表的构建算法中的任一种15%3.3掌握SLR,LR(1),LR(N)实现算法并掌握解这些算法之间的区别。掌握SLR,LR(1),LR(N)实现算法并掌握解这些算法之间的区别。掌握SLR,

19、LR(1),LR(N)实现算法并掌握解这些算法之间的区别。基本掌握SLR,LR(1),LR(N)实现算法并掌握解这些算法之间的区别。不掌握SLR,LR(1),LR(N)实现算法并掌握解这些算法之间的区别。10%4.1掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程中一种，同时基本掌握另一种掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程中一种，同时基本理解另一种掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现

20、L属性文法的求解过程中一种，同时基本掌握另一种不能掌握综合属性与继承属性的求值与传递过程，基于LR语法分析器的改造实现L属性文法的求解过程15%5.1掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中四个，同时基本掌握剩余的一个掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中的三个，同时基本掌握剩余二个掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中的二个，同时基本掌握剩余三个掌握四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译中的一个或0个10%6.1理解编译符号表的组织与管理，程序运行时内存空间的组织以及优