編譯方法課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

編譯原理》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)的目的本次課程設(shè)計(jì)的時(shí)間為2周，目的是通過(guò)實(shí)際的題目如：詞法分析、語(yǔ)法分析、代碼優(yōu)化等，使學(xué)生了解和掌握編譯程序的工作原理，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生用相關(guān)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)編譯的功能，從而提高學(xué)生的綜合能力。二、設(shè)計(jì)名稱(chēng)：小型語(yǔ)言編譯器的設(shè)計(jì)/編譯技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。三、設(shè)計(jì)要求本次課程設(shè)計(jì)有兩種選擇：合作完成與獨(dú)立完成。若選擇合作完成，則需自行組合5位學(xué)生成為一個(gè)小組，小組成員合作完成一個(gè)小型編譯器（見(jiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容題目一）。若選擇獨(dú)立完成，則從設(shè)計(jì)內(nèi)容題目二的13個(gè)題目中任選一個(gè)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。這13個(gè)題目，都有一定的工作量，涵蓋本課程內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的主要技術(shù)。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容題目一：小型語(yǔ)言編譯器的設(shè)計(jì)。1、通過(guò)設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試一個(gè)對(duì)于小型語(yǔ)言詞法的詞法分析程序，加深對(duì)詞法分析原理的理解，并實(shí)現(xiàn)輸出單詞序列的詞法檢查和分析。（建議1名學(xué)生完成）2、 設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試一個(gè)算術(shù)表達(dá)式的語(yǔ)法及語(yǔ)義分析程序，加深對(duì)語(yǔ)法及語(yǔ)義分析原理的理解。（建議1名學(xué)生完成）3、 設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試一個(gè)布爾表達(dá)式的語(yǔ)法及語(yǔ)義分析程序，加深對(duì)語(yǔ)法及語(yǔ)義分析原理的理解。（建議1名學(xué)生完成）4、 設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試一個(gè)條件語(yǔ)句的語(yǔ)法及語(yǔ)義分析程序，加深對(duì)語(yǔ)法及語(yǔ)義分析原理的理解。（建議1名學(xué)生完成）5、 設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句的語(yǔ)法及語(yǔ)義分析程序，加深對(duì)語(yǔ)法及語(yǔ)義分析原理的理解。（建議1名學(xué)生完成）6、將前5個(gè)要求得到的程序合并成一個(gè)小型語(yǔ)言的語(yǔ)法制導(dǎo)的三地址代碼生成器。(5名學(xué)生共同完成)題目二：下列13個(gè)題目任選。選題說(shuō)明：可以從下列題目中任選一題，每個(gè)題目按難度設(shè)定不同的參考分?jǐn)?shù)，上機(jī)成績(jī)采用100分制。題目指定的參考分?jǐn)?shù)僅適用于上機(jī)程序部分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)有自己的標(biāo)準(zhǔn)1．文法的計(jì)算機(jī)表示設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++。文法中的空字符串統(tǒng)一使用@表示。包括各種可能出現(xiàn)的文法描述方法。使用定義描述文法只用產(chǎn)生式描述文法用大寫(xiě)字母和小寫(xiě)字母分別表示非終結(jié)符和終結(jié)符用帶尖括號(hào)的和不帶尖括號(hào)分別表示非終結(jié)符和終結(jié)符產(chǎn)生式可以使用-＞或::=表示的方法對(duì)給定文法判斷是喬姆斯基文法中的哪一種文法文法要求以文本文件方式輸入，不同的文法只要修改文件即可。不允許使用鍵盤(pán)輸入文法。將文法中不可到達(dá)和不可終止的非終結(jié)符去除，化簡(jiǎn)文法。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~4功能得60分。完成5，加10分。完成6，加10分。2．自動(dòng)機(jī)的形式定義設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++。自動(dòng)機(jī)中的空字符串統(tǒng)一使用@表示。分別使用定義和狀態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣方法表示自動(dòng)機(jī)，并且兩種表示方法可以相互轉(zhuǎn)化。自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)個(gè)數(shù)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)的個(gè)數(shù)可以任意指定并隨意修改，即可以增加或減少狀態(tài)或狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)。判定是確定的自動(dòng)機(jī)還是不確定的自動(dòng)機(jī)。采用文本文件方式存儲(chǔ)自動(dòng)機(jī)，若修改自動(dòng)機(jī)可以?xún)H通過(guò)修改該文本文件即可完成。程序可以讀取文本文件保存的自動(dòng)機(jī)。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~4，得60分完成5，加10分完成6，加10分3．自動(dòng)機(jī)的圖形表示設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C++。自動(dòng)機(jī)中的空字符串統(tǒng)一使用@表示。自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)個(gè)數(shù)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)的個(gè)數(shù)可以任意指定并隨意修改，即可以增加或減少狀態(tài)或狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)。使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示自動(dòng)機(jī)。要求設(shè)計(jì)一個(gè)具有簡(jiǎn)單的繪圖功能的程序，可以手工繪制自動(dòng)機(jī)。采用文本文件方式存儲(chǔ)自動(dòng)機(jī)，若修改自動(dòng)機(jī)可以?xún)H通過(guò)修改該文本文件即可完成。程序可以讀取文本文件保存的自動(dòng)機(jī)。附加要求（可以不完成）：自動(dòng)機(jī)的定義形式、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣三種形式可以相互轉(zhuǎn)化。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝相關(guān)語(yǔ)言的關(guān)于如何繪圖的參考書(shū)或數(shù)據(jù)。參考分?jǐn)?shù)：完成1~5，得100分完成6，加10分4．自動(dòng)機(jī)的確定化和最小化設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C++。文法中的空字符串統(tǒng)一使用@表示。以文件方式讀取自動(dòng)機(jī)。判斷讀取的自動(dòng)機(jī)是確定的還是不確定的自動(dòng)機(jī)若是不確定的自動(dòng)機(jī)，將自動(dòng)機(jī)確定化。將確定化后的自動(dòng)機(jī)最小化。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~6，得70分5．有窮自動(dòng)機(jī)與正規(guī)文法的相互轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++文法和自動(dòng)機(jī)中的空字符串統(tǒng)一使用@表示。以文件方式讀取自動(dòng)機(jī)和正規(guī)文法。判斷讀取的文法是否是正規(guī)文法。完成有窮自動(dòng)機(jī)與正規(guī)文法的相互轉(zhuǎn)換。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~5，得70分LL(1)文法的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++。文法采用常用的方式進(jìn)行描述，例如：S-aA。以文件方式讀取文法。分別求出每一個(gè)非終結(jié)符FIRST集FOLLOW集和SELECT集。畫(huà)出預(yù)測(cè)分析表。判定讀入的文法是否是LL(1)文法。給定的任意符號(hào)串判定是否是文法中的句子，將分析過(guò)程用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)。查出文法中是否含有左遞歸或左公因子。若有則消除左公因子和左遞歸，并給出分析過(guò)程。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~7，得90分完成8，加10分算符優(yōu)先分析法的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++。文法采用常用的方式進(jìn)行描述，例如：S-aA。以文件方式讀取文法。分別求出每一個(gè)非終結(jié)符的FIRSTVT和LASTVT集。畫(huà)出算符優(yōu)先關(guān)系表。判定讀入的文法是否是算符優(yōu)先文法。給定的任意符號(hào)串判定是否是文法中的句子，將分析過(guò)程用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)。參考資源：編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~7，得90分若功能完善，接口友好，操作簡(jiǎn)單酌情加分LR(O)分析法的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++。文法采用常用的方式進(jìn)行描述，例如：S-aA。以文件方式讀取文法。求出項(xiàng)目集規(guī)范族(即所有的狀態(tài))。給出狀態(tài)間的關(guān)系。給出LR(O)分析表。給定的任意符號(hào)串判定是否是文法中的句子，將分析過(guò)程用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~7，得90分若功能完善，接口友好，操作簡(jiǎn)單酌情加分循環(huán)查找算法的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求：可以使用任何語(yǔ)言來(lái)完成，例如：Java、C、C++。程序流圖可以采用一種簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行描述以文件方式讀取程序流圖。求出所有結(jié)點(diǎn)的必經(jīng)結(jié)點(diǎn)集。找出回邊。找出循環(huán)。附加要求：1.以實(shí)際語(yǔ)言的簡(jiǎn)單程序?yàn)槔?，如：C語(yǔ)言等，確定基本塊，求出流圖，進(jìn)行循環(huán)查找的分析。參考資源：《編譯原理》，清華大學(xué)，呂映芝參考分?jǐn)?shù)：完成1~6，得60分完成附加要求1，加20分若功能完善，接口友好，操作簡(jiǎn)單酌情加分。10．PL/0語(yǔ)言編譯器的分析和研究設(shè)計(jì)要求：1.PL/0語(yǔ)言的詞法規(guī)則。2.PL/0語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則。3.PL/0語(yǔ)言的代碼生成規(guī)則。分析PL/0編譯器的詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、出錯(cuò)處理等編譯過(guò)程每一步驟的實(shí)現(xiàn)方法。解釋執(zhí)行PL/O語(yǔ)言的程序。對(duì)原編譯器進(jìn)行改進(jìn)。參考資源：《編譯原理》第二版，清華大學(xué)，張素琴參考分?jǐn)?shù)：完成1?5,調(diào)試并成功運(yùn)行PL/0的編譯器，解釋清楚PL/0編譯器的運(yùn)行過(guò)程，寫(xiě)出PL/0程序經(jīng)過(guò)編譯器的調(diào)試能正確執(zhí)行，得100分完成6，加10分若在理解源代碼的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)成圖形接口，酌情加分。11．TEST語(yǔ)言編譯器的分析和研究設(shè)計(jì)要求：TEST語(yǔ)言的詞法規(guī)則。TEST語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則。TEST語(yǔ)言的代碼生成規(guī)則。分析TEST語(yǔ)言編譯器的詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、出錯(cuò)處理等編譯過(guò)程每一步驟的實(shí)現(xiàn)方法。解釋執(zhí)行TEST語(yǔ)言的程序。對(duì)給出源代碼的編譯器進(jìn)行改進(jìn)。參考資源：《編譯原理及實(shí)現(xiàn)》，孫悅紅參考分?jǐn)?shù)：完成1~5，調(diào)試并運(yùn)行TEST的編譯器，解釋清楚TEST編譯器的運(yùn)行過(guò)程，得90分完成6，加10分若在理解源代碼的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)成圖形接口，酌情加分。12．TINY語(yǔ)言編譯器的分析和研究設(shè)計(jì)要求：TINY語(yǔ)言的詞法規(guī)則。TINY語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則。TINY語(yǔ)言的代碼生成規(guī)則。分析TINY語(yǔ)言編譯器的詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、出錯(cuò)處理等編譯過(guò)程每一步驟的實(shí)現(xiàn)方法。解釋執(zhí)行TINY語(yǔ)言的程序。對(duì)給出源代碼的編譯器進(jìn)行改進(jìn)。參考資源：《編譯原理及實(shí)現(xiàn)》，孫悅紅參考分?jǐn)?shù)：完成1~5，調(diào)試并運(yùn)行TINY的編譯器，解釋清楚TINY編譯器的運(yùn)行過(guò)程，得90分完成6，加10分若在理解源代碼的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)成圖形接口，酌情加分。13．Java語(yǔ)言編譯器GJC的分析和研究設(shè)計(jì)要求：1. Java語(yǔ)言的詞法規(guī)則。2. Java語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則。3. Java語(yǔ)言的代碼生成規(guī)則。4. 調(diào)試GJC使之能正確運(yùn)行可以選擇GJC的一部分作為課程設(shè)計(jì)，只分析相應(yīng)的部分，并對(duì)源代碼進(jìn)行注釋。詞法分析和語(yǔ)法分析語(yǔ)義分析和錯(cuò)誤處理代碼生成對(duì)給出源代碼的編譯器進(jìn)行改進(jìn)。參考資源：《編譯原理課程設(shè)計(jì)》，王雷等參考分?jǐn)?shù)：完成1?5,調(diào)試并運(yùn)行GJC，得90分完成6，加10分五、設(shè)計(jì)細(xì)則序號(hào)設(shè)計(jì)內(nèi)容完成時(shí)間備注1課程設(shè)計(jì)動(dòng)員。布置題目，提出要求，安排時(shí)間。19周周五上午2書(shū)面設(shè)計(jì)和上機(jī)調(diào)試第20周和第21周的前二天，在實(shí)驗(yàn)室上機(jī)或自行上機(jī)3檢查運(yùn)行程序課程設(shè)計(jì)第21周的周五在教室檢查課程設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)報(bào)告。周五上午：計(jì)科一班周五下午：計(jì)科二班六、設(shè)計(jì)成果要求1．課程設(shè)計(jì)報(bào)告。要求提交規(guī)定格式的課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)。2．運(yùn)行程序。指導(dǎo)教師在機(jī)房檢查每個(gè)學(xué)生的程序運(yùn)行情況。3．說(shuō)明設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。學(xué)生在運(yùn)行程序時(shí)，向指導(dǎo)教師介紹說(shuō)明自己的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。4．課程設(shè)計(jì)報(bào)告電子版、源程序、可執(zhí)行檔等打包成一個(gè)壓縮文件，壓縮文件以下列形式命名：科1-26陳軒，并發(fā)送到郵箱donggf@。郵件標(biāo)題注明班級(jí)、學(xué)號(hào)和姓名。七、考核方式1．成績(jī)分為100分制。滿分為100分，包括設(shè)計(jì)報(bào)告、上機(jī)程序和學(xué)習(xí)態(tài)度。2．設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)占40%，上機(jī)成績(jī)占50%，學(xué)習(xí)態(tài)度占10%。3．檢查上機(jī)程序不及格，總成績(jī)不及格。4．設(shè)計(jì)報(bào)告和上機(jī)程序發(fā)現(xiàn)類(lèi)同，抄襲者和被抄襲者一律不合格。5．設(shè)計(jì)報(bào)告嚴(yán)格按格式要求完成。檢查不合格，重新修改，直到符合要求。八、報(bào)告的撰寫(xiě)規(guī)范及要求1．版面要求課程設(shè)計(jì)報(bào)告統(tǒng)一用計(jì)算機(jī)錄入并打印。紙張規(guī)格為A4,版面上、下空2.54cm，左、右空3.17cm、裝訂線0.5cm，位置為左裝訂正文用小四號(hào)宋體字。頁(yè)數(shù)用小五號(hào)宋體，在頁(yè)腳處居中標(biāo)明。頁(yè)數(shù)從正文開(kāi)始計(jì)數(shù)。2．結(jié)構(gòu)及要求課程設(shè)計(jì)報(bào)告的組成及裝訂順序：封面、目錄、正文。1．封面包括題目、姓名、班級(jí)、指導(dǎo)教師等2．目錄目錄要求層次清晰，且與正文中標(biāo)題一致，包括正文主要層次標(biāo)題。3．正文（1）正文的內(nèi)容正文部分包括：前言、報(bào)告主體和結(jié)論。要求文章結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言流暢，內(nèi)容正確。前言作為開(kāi)場(chǎng)白，要以簡(jiǎn)短的篇幅，說(shuō)明（1）選題的要求；（2）課程設(shè)計(jì)工作的基本原理。報(bào)告主體是核心部分，占主要篇幅，要求文字簡(jiǎn)練，條理分明，重點(diǎn)突出，概念清楚，論證充分，邏輯性強(qiáng)。分別闡述自己在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中是如何實(shí)現(xiàn)的，相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、分析過(guò)程、存在問(wèn)題等要闡述清楚，報(bào)告正文中的不允許使用的源程序代碼，在進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的算法實(shí)現(xiàn)時(shí)，以數(shù)據(jù)流程圖的方式說(shuō)明程序的算法。報(bào)告中要求有程序運(yùn)行時(shí)的界面，界面直接從計(jì)算機(jī)屏幕上抓圖獲得，程序運(yùn)行示例2個(gè)以上（通過(guò)示例可以說(shuō)明程序的功能），及相應(yīng)的運(yùn)行結(jié)果。結(jié)論是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告的總結(jié)，應(yīng)以簡(jiǎn)練的文字說(shuō)明通過(guò)課程設(shè)計(jì)，對(duì)編譯原理課程的理解和新的認(rèn)識(shí)，在課程設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的功能和取得的成果，以及存在的問(wèn)題等。（2）對(duì)正文內(nèi)容及篇幅的要求課程設(shè)計(jì)的漢．字．的數(shù)量要求在2000字以上。（3）正文的層次劃分和編排方法正文是論文的主要組成部分，題序?qū)哟问俏恼陆Y(jié)構(gòu)的框架。章條序碼統(tǒng)一用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，題序?qū)哟慰梢苑譃槿舾杉?jí)，各級(jí)號(hào)碼之間加一小圓點(diǎn)，末尾一級(jí)碼的后面不加小圓點(diǎn)，層次分級(jí)一般不超過(guò)4級(jí)為宜，各級(jí)與上下文間均單倍行距。示例如下：報(bào)告題目：居中放置，并且距下文雙倍行距。（黑體一號(hào)字）正文各層次內(nèi)容：?jiǎn)伪缎芯?。正文中，漢字使用宋體小四號(hào)字，英文用TimesNewRoman字體小四題序?qū)哟蔚念}序和題名：黑體小二號(hào)字）第一級(jí)（章）1.2.3.?黑體小二號(hào)字）黑體小三號(hào)字）第二級(jí)（條）1.1,1.2,?2.1,2.2,?3.1,3.2,?黑體小三號(hào)字）第三級(jí)（條）1.1.1,1.1.2,?1.2.1,1.2.2,?（黑體四號(hào)字）第四級(jí)（條）,,?,,??（黑體小四號(hào)字）各級(jí)標(biāo)題的段落均設(shè)置為：段前段后18磅，無(wú)縮進(jìn)。題序?qū)哟尉幣鸥袷綖椋赫聴l編號(hào)一律左頂格，數(shù)字編號(hào)后空一個(gè)字距，再寫(xiě)章條題名。如在條以下仍需分層，則通常用1.，2.，?或1）,2）,?編序，左空2個(gè)字距。4．圖表和公式（1）圖表報(bào)告中的選圖及制圖力求精煉。所有圖表均應(yīng)精心設(shè)計(jì)并用繪圖筆繪制，不得徒手勾畫(huà)