編譯原理-64學(xué)時(shí)-大綱

編譯原理教學(xué)大綱課程編號： 052168課程名稱： 編譯原理 英文名稱： Principles of Compilers課程類型: 專業(yè)課總 學(xué) 時(shí)： 64 講課學(xué)時(shí)： 48 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 16學(xué)分： 3.5適用對象： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)第一部分 大綱說明一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課。主要講授編譯技術(shù)的基本原理、編譯程序的組成及編譯程序的開發(fā)，讓學(xué)生充分認(rèn)識和了解程序設(shè)計(jì)語言編譯程序的基本結(jié)構(gòu)各部分的功能，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)和構(gòu)造程序語言編譯系統(tǒng)的基本原理和技術(shù)。二、課程的基本要求了解：形式語言理論、編譯器的開發(fā)原理。掌握：掌握詞法分析、語法分析、標(biāo)符處理、中間語言生成的一般原理簡單運(yùn)用：代碼優(yōu)化的方法、編譯器的開發(fā)方法熟練運(yùn)用：詞法分析、語法分析、標(biāo)符處理、中間語言生成的方法三、本課程與相關(guān)課程的聯(lián)系本課程的先修課程有：離散數(shù)學(xué)、高級語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。四、學(xué)時(shí)分配章節(jié)（內(nèi)容）講課學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)習(xí)學(xué)時(shí)總學(xué)時(shí)第1章 概述22第2章 文法和語言44第3章 詞法分析8614第4章 語法分析121022第5章 語法制導(dǎo)翻譯和中間代碼生成88第6章 運(yùn)行時(shí)存儲空間組織66第7章 目標(biāo)代碼生成44第8章 代碼優(yōu)化44合計(jì)481664五、教材與參考書教 材：程序設(shè)計(jì)語言編譯原理陳火旺等，國防工業(yè)出版社 參考書：1編譯原理陳意云等，高等教育出版社2編譯原理呂映芝等，清華大學(xué)出版社六、教學(xué)方法與手段建議以課堂講授為主，學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，布置一定量的課后習(xí)題。講課要求使用多媒體投影儀等教學(xué)設(shè)備。七、課程考核方式本課程為考試課程，期末考試為閉卷筆試。學(xué)生的課程總評成績由平時(shí)成績占30%(包括：出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等)和期末考試成績占70%兩部分構(gòu)成。第二部分 課程內(nèi)容大綱第1章 概述（2學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 了解翻譯與解釋程序的特點(diǎn)，掌握源程序分析，了解編譯的階段二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：1、 解釋程序與編譯程序；2、 編譯過程和編譯程序的結(jié)構(gòu)；3、 解釋程序和一些軟件工具； 要求：1、了解編譯原理課程內(nèi)容； 2、了解編譯器的整體構(gòu)造。第2章 文法和語言（4學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 掌握高級語言的基本特征，掌握文法的形式定義，熟練掌握上下文無關(guān)文法。二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：1、 文法的直觀概念；2、 符號和符號串；3、 文法和語言的形式定義；4、 文法的類型；5、 上下文無關(guān)文法及其語法樹；6、 句型的分析。要求：1、 理解文法的概念；2、 掌握文法和語言的形式定義；3、 掌握上下文無關(guān)文法及其語法樹；4、 理解推導(dǎo)的含義；5、 掌握推導(dǎo)過程；6、 會根據(jù)簡單的文法寫出語言；7、 會根據(jù)語言寫出簡單的文法。第3章 詞法分析（14學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 掌握詞法分析器的作用，掌握有限自動機(jī)、正規(guī)式，掌握詞法分析的說明語言二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：1、 詞法分析程序的設(shè)計(jì)；2、 單詞的描述工具；3、 有窮自動機(jī)；4、 正規(guī)式和有窮自動機(jī)的等價(jià)性；5、 正規(guī)文法和有窮自動機(jī)的等價(jià)性；6、 詞法分析程序的自動構(gòu)造工具。要求：1、 理解詞法分析的含義；2、 掌握正規(guī)文法的寫法；3、 掌握正規(guī)式的寫法；4、 掌握有窮自動機(jī)的運(yùn)行；5、 理解對不確定有窮自動機(jī)的確定化；6、 理解確定有窮自動機(jī)的化簡；7、 了解正規(guī)文法、正規(guī)式和有窮自動機(jī)之間的轉(zhuǎn)換；8、 了解詞法分析程序的自動構(gòu)造工具。第4章 語法分析（22學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 了解語法分析器的作用，掌握消除左遞歸的方法，掌握避免回溯對文法的要求，掌握遞歸子程序法、LL（1）分析法。掌握自下而上語法分析的基本思想和面臨的問題，掌握算符優(yōu)先分析法，掌握LR（k）分析法，掌握LR(0)、SLR(1)、LR(1)、LALR(1)分析表的構(gòu)造。二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：1、 確定的自頂向下分析思想；2、 遞歸下降的語法分析、3、 LL(1)分析4、 LR分析概述；5、 SLR(1)分析；6、 LR(1)分析；7、 LALR(1)分析；8、 二義性文法在LR分析中的應(yīng)用；9、 語法分析的自動構(gòu)造工具YACC。要求：1、 了解確定的自頂向下分析思想；2、 了解LL(1)文法的判別；3、 了解某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等價(jià)變換；4、 了解不確定的自頂向下分析思想；5、 了解確定的自頂向下分析方法。6、 了解LR分析；7、 了解語法分析的自動構(gòu)造工具YACC。第5章 語法制導(dǎo)翻譯和中間代碼生成（8學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 掌握屬性文法的概念，常見中間代碼形式，語法制導(dǎo)翻譯方法。掌握中間語言；掌握簡單表達(dá)式的中間代碼生成；掌握多維下標(biāo)變量的中間代碼生成；掌握原子語句及結(jié)構(gòu)語句的中間代碼；掌握聲明的中間代碼。二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 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、 簡單賦值語句的翻譯；5、 布爾表達(dá)式的翻譯；6、 控制結(jié)構(gòu)的翻譯；7、 說明語句的翻譯；8、 數(shù)組和結(jié)構(gòu)的翻譯。要求：1、了解屬性文法；2、了解語法制導(dǎo)翻譯；3、理解中間代碼的含義和形式；4、了解各種語句的翻譯。第6章 運(yùn)行時(shí)存儲空間組織（6學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 掌握運(yùn)行時(shí)的存儲空間結(jié)構(gòu)、存儲空間分配、過程活動記錄、變量訪問；掌握非正常出口和形式過程語句；掌握分程序記錄和動態(tài)數(shù)組空間。掌握符號表的組織與基本操作。二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：1、 數(shù)據(jù)空間的三種不同使用方法和管理方法；2、 棧式存儲分配的實(shí)現(xiàn)；3、 參數(shù)傳遞；4、 過程調(diào)用、過程進(jìn)入和過程返回；5、 符號表的組織與管理。要求：1、 了解目標(biāo)程序運(yùn)行時(shí)的存儲組織。2、 了解符號表的作用、組織和管理。第7章 目標(biāo)代碼生成（4學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 掌握目標(biāo)代碼、臨時(shí)變量、寄存器；掌握基于多元式的代碼生成、基于樹結(jié)構(gòu)的代碼生成、基于DAG的代碼生成；掌握代碼生成器的生成器。二、教學(xué)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：1、 代碼生成概述；2、 一個簡單的代碼生成程序；3、 幾種常用的代碼生成程序的開發(fā)方法；4、 全局寄存器分配（圖著色法）；5、 代碼生成程序的自動化構(gòu)造。要求：1、了解代碼生成的基本方法。第8章 代碼優(yōu)化（4學(xué)時(shí)）一、本章的教學(xué)目的和要求： 掌握常量表達(dá)式優(yōu)化、公共表達(dá)式優(yōu)化、循環(huán)不變表達(dá)式外提、循環(huán)內(nèi)歸表達(dá)式優(yōu)化。