編譯原理理論教學(xué)大綱

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1、《編譯原理》理論教學(xué)大綱（2001年制訂，2004年修訂）課程編號(hào)：英　文　名：CompilingPrinciple課程類別：專業(yè)主干課前　置　課：程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、匯編語言、離散數(shù)學(xué)后　置　課：無學(xué)　　分：4學(xué)分課　　時(shí)：72課時(shí)（其中理論教學(xué)54課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)18課時(shí)）主講教師：蘇杭麗等選定教材：呂映之，張素琴，蔣維杜.編譯原理.北京：清華大學(xué)出版社,2001年.課程概述：本課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課程，介紹了程序設(shè)計(jì)語言編譯程序構(gòu)造的一般原理、基本設(shè)計(jì)方法、主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)方法和一些自動(dòng)構(gòu)造工具，如：語言基礎(chǔ)知識(shí)、詞法分析、語法分析、有限自動(dòng)機(jī)理論、形

2、式語言的識(shí)別、語義檢查、運(yùn)行時(shí)的存儲(chǔ)管理、代碼優(yōu)化和代碼生成以及整個(gè)編譯程序的構(gòu)造過程。教學(xué)目的：掌握編譯程序構(gòu)造的一般原理、基本設(shè)計(jì)方法、主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)和一些自動(dòng)構(gòu)造工具，鞏固《程序設(shè)計(jì)語言》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《匯編語言》、《離散數(shù)學(xué)》等基礎(chǔ)知識(shí)，能將編譯程序中的概念和技術(shù)應(yīng)用于一般的軟件設(shè)計(jì)之中，能夠獨(dú)立完成小型編譯程序。教學(xué)方法：理論講課與上機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)合。首先從剖析一個(gè)簡單的編譯程序（PL/0）入手，對(duì)編譯程序設(shè)計(jì)的基本理論，如有窮自動(dòng)機(jī)、上下文無關(guān)文法等給予必要的介紹；對(duì)于廣泛使用的語法分析和語義分析技術(shù)，如遞歸子程序法、算符優(yōu)先分析、LR分析及語法指導(dǎo)翻譯等進(jìn)行了詳細(xì)

3、講解；對(duì)編譯程序的結(jié)構(gòu)及其各部分功能、實(shí)現(xiàn)方法以及整體的設(shè)計(jì)考慮等給予描述。此外，還介紹了編譯原理的構(gòu)造工具。“編譯原理”是一門對(duì)實(shí)踐性要求較高的課程，教學(xué)中設(shè)置了實(shí)驗(yàn)課，強(qiáng)化對(duì)理論的理解。各章教學(xué)要求及教學(xué)要點(diǎn)第一章編譯程序概論課時(shí)分配：2課時(shí)教學(xué)要求：了解什么是編譯程序；了解編譯過程。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)　什么是編譯程序一、編譯程序的基本知識(shí)第二節(jié)　編譯過程概述一、詞法分析階段二、語法分析三、語義分析階段四、中間代碼生成五、代碼優(yōu)化六、目標(biāo)代碼生成第三節(jié)　編譯程序的結(jié)構(gòu)一、編譯程序的6個(gè)基本過程二、編譯程序的兩個(gè)管理功能第四節(jié)　編譯階段的組合一、編譯的前端二、編譯的后端第

4、五節(jié)　編譯技術(shù)和軟件工具一、語言的結(jié)構(gòu)化編輯器二、語言的調(diào)試工具三、語言的測(cè)試工具四、高級(jí)語言之間的轉(zhuǎn)換工具五、并行編譯技術(shù)思考題：1.編譯程序的工作過程包括哪幾個(gè)基本階段？2.介紹詞法分析的概念。3.介紹語法分析的概念。4.介紹語義分析的概念。第二章PL／0編譯程序的實(shí)現(xiàn)課時(shí)分配：4課時(shí)教學(xué)目的：了解PL／0語言的描述；掌握PL／0語言的語法描述圖和EBNF表示；了解PL／0編譯程序的結(jié)構(gòu)、詞法分析、語法分析、目標(biāo)代碼結(jié)構(gòu)以及語法錯(cuò)誤處理；了解PL／0編譯程序的目標(biāo)代碼解釋執(zhí)行時(shí)的存儲(chǔ)分配。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)　PL／0語言描述一、PL/0語言的語法描述圖二、PL/0語言文

5、法的EBNF表示第二節(jié)　PL／0編譯程序的結(jié)構(gòu)一、PL/0語言編譯程序的過程二、PL/0語言編譯程序的函數(shù)結(jié)構(gòu)第三節(jié)　PL／0編譯程序的詞法分析一、PL/0編譯程序的詞法分析過程二、PL/0編譯程序的取字符過程第四節(jié)　P／0編譯程序的語法分析一、語法分析程序的兩大部分的功能：說明部分的處理和程序體部分的處理二、程序block過程第五節(jié)　PL／0編譯程序的目標(biāo)代碼結(jié)構(gòu)一、PL/0編譯程序的目標(biāo)指令二、舉例說明目標(biāo)指令第六節(jié)　PL／0編譯程序的語法錯(cuò)誤處理一、PL/0編譯程序?qū)φZ法錯(cuò)誤、語義錯(cuò)誤、運(yùn)行錯(cuò)誤的處理方法二、給出PL/0文法非終結(jié)符的開始符號(hào)與后繼符號(hào)集合表三、介紹

6、PL/0編譯程序的test測(cè)試過程工作原理第七節(jié)　PL／0編譯程序的目標(biāo)代碼解釋執(zhí)行時(shí)的存儲(chǔ)分配一、PL/0編譯程序的4個(gè)寄存器二、PL/0編譯程序的3個(gè)聯(lián)系單元的作用思考題：1.給出對(duì)PL/0語言作如下功能擴(kuò)充時(shí)的語法圖和BNF的語法描述。(1)擴(kuò)充一維整型數(shù)組。(2)擴(kuò)充條件語句的功能使其為：if<條件>then<語句>[else<語句>](3)擴(kuò)充repeat語句為：repeat<語句>{;<語句>}until<條件>2.對(duì)上題的(1)擴(kuò)充給出：(1)符號(hào)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改動(dòng)后的格式。(2)數(shù)組上下界的越界處理。(3)數(shù)組元素地址計(jì)算方法。(4)增加的目標(biāo)指令形式及功能。

7、3.給出1中的(2)、(3)擴(kuò)充時(shí)：(1)所生成的目標(biāo)代碼結(jié)構(gòu)示意圖。(2)編譯時(shí)此段目標(biāo)代碼生成的實(shí)現(xiàn)方法。第三章文法和語言課時(shí)分配：6課時(shí)教學(xué)目的：了解文法的直觀概念；了解符號(hào)和符號(hào)串；掌握文法和語言的形式定義；掌握文法的類型；掌握上下文無關(guān)文法及其語法樹；掌握句型的分析。教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié)　文法的直觀概念一、文法的基本概念第二節(jié)　符號(hào)和符號(hào)串一、字母表的概念二、符號(hào)串的概念三、符號(hào)串連接的概念四、符號(hào)串方冪的概念第三節(jié)　文法和語言的形式定義一、文法的定義二、推導(dǎo)的概念三、直接推導(dǎo)的概念四、句型的概念五、句子的概念第四節(jié)　文