第8章 代码优化
单片机c语言课程设计
单片机c语言课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构，理解C语言在单片机编程中的应用。
2. 培养学生运用C语言进行单片机程序设计和调试的能力。
3. 使学生了解单片机外围设备的接口技术，并能结合实际需求进行简单系统设计。
技能目标：1. 培养学生运用Keil等开发工具进行单片机C语言编程，完成程序设计、编译、下载和调试。
2. 培养学生分析问题和解决问题的能力，能够针对实际应用场景设计单片机控制系统。
3. 提高学生的动手实践能力，通过课程设计，独立完成一个具有实际应用价值的单片机控制系统。
情感态度价值观目标：1. 培养学生积极的学习态度，激发对单片机及嵌入式系统开发的兴趣。
2. 培养学生的团队合作意识，学会在项目中进行有效沟通和协作。
3. 增强学生的创新意识，鼓励他们在课程设计中勇于尝试新思路、新技术。
课程性质分析：本课程为单片机C语言课程设计，侧重于实践操作和实际应用，旨在帮助学生将所学理论知识与实际工程相结合，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的单片机原理和C语言基础，具有一定的编程和动手能力。
在此基础上，通过课程设计，提高学生的综合应用能力和创新能力。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，强化学生的动手实践能力。
2. 以项目为导向，引导学生主动探索，培养学生的问题分析和解决能力。
3. 注重团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
4. 关注学生的个体差异，实施差异化教学，提高全体学生的学习效果。
二、教学内容1. 单片机基础理论：回顾51单片机的结构、原理及其外围设备的工作原理，重点复习I/O口编程、定时器、中断系统等内容。
教材章节：第一章至第三章2. C语言编程基础：巩固C语言基本语法，包括数据类型、运算符、控制语句、函数等，结合单片机编程需求进行讲解。
教材章节：第四章至第六章3. 单片机C语言编程实践：学习使用Keil开发工具进行单片机C语言编程，掌握程序设计、编译、下载和调试的全过程。
保健食品三标行动培训试题
保健食品“三标”行动培训试题姓名：部门：分数：一、填空（10题，每空3分，共66分）1、“三标”行动包含四重点，分别为深化（），精准（），严格（），强化（）。
2、亮标承诺要求首先梳理标准，，其次要将标准转化岗位-工序-关键控制环节等工艺标准，操作标准，生产记录等，最终要（）。
3、对标生产时需对标卫生规范，GB14881《食品安全国家标准食品生产通用卫生规范》为生产规范底线；对标添加剂使用标准，食品添加剂使用遵循（）制度；对标重点产品标准，保健食品符合GB 16740 (《》）。
4、食品添加剂使用制度中，一定食品分类，二定（）、（）和（），三定产品配方。
5、食品添加剂使用制度中，一是检查进货查验记录，二是检查（），确认严格按照产品配方投料，三是检查标签配料表中（）。
6、企业应梳理所有产品涉及标准的检验要求，应明确（），确保（），确保（）。
7、食品生产企业原料库应通风、温湿度适宜以及有（）、（）、（）等设施。
8、保健食品生产应按照经“注册或备案”的（）、（）等技术要求组织生产。
9、空气洁净度等级不同的或有相对负压要求的相邻车间之间，应有指示压差的装置，空气洁净度不同等级要求静压差为（）。
10、食品生产企业应落实“五清”要求，分别为生产场所清场，设施设备清理，地面墙壁清扫，工器具清亮，（）。
二、判断（17题，每题2分，共34分）1、车间排水通畅无污垢沉积，由低清洁作业区流向高清洁作业区。
（）2、清洁剂、消毒剂等化学品应明确标识，可与原料、半成品、成品、包材等放置一起。
（）3、由国家局（卫生部）颁发的保健食品批准文号与保健食品标志应上下排列或并排，标于“主要展示版面”的右上方。
（）4、保健食品包装严密，可以与有毒、有害或有异味的物品一同贮存运输。
（）5、保健食品企业中生产和品质管理部门负责人应为专职，并符合有关法律法规对学历和专业经历要求。
（）6、保健食品生产企业应建立并执行从业人员健康管理制度，严格执行年度相关人员查体。
信息学院06版《编译原理》课程教学大纲
《编译原理》课程教学大纲课程编号：（先不填）英文名称：Compiler Construction Principles课程类型：专业基础课学时/学分：40+16/3.5授课对象：本科生先修课程：高等数学，数据结构，C程序设计课程简介：本课程是计算机专业学生的一门重要专业基础课,本课程属于计算机科学与技术专业的一门重要的专业必修课。
通过本课程学习，使学生掌握编译程序的一般构造原理，包括语言基础知识、词法分析程序设计原理和构造方法。
各种语法分析技术和中间代码生成符号表的构造、代码优化、并行编译技术常识及运行时存储空间的组织等基本方法和主要实现技术。
它有一定的理论性,又有一定的实践性, 尤其是本课程的知识与计算机应用中很多领域有紧密联系与广泛应用。
了解与掌握本课程的基本内容将有利于学生提高专业素质和适应社会多方面需要的能力。
教学目的和要求：教学目的：培养学生掌握构造编译程序的基本原理与设计方法，为培养计算机语言与大型应用程序的开发人才打下良好的基础。
本课程坚持理论与实践教学并重的原则，理论上主要叙述语言和文法的形式定义、自动机理论、词法分析、语法和语义分析、优化和代码生成等环节的基本理论和方法，与此同时，通过上机实习构造简单语言的编译程序等编辑器使学生掌握开发应用程序的基本方法。
教学要求：通过本课程的学习, 学生应掌握形式语言理论与编译实现相关的基础概念, 了解与掌握编译程序构造的基本原理与技术, 从形式语言理论的角度, 进一步认识与理解程序设计语言及其与编译程序的联系。
做习题是理解课程中基本概念、培养思考能力和解题能力的重要方面, 要求学生认真做好习题, 并注意解题规范化。
学生也应重视配合教学, 做好上机实习。
教学内容：第1章编译程序概述（2学时）1、教学内容：1)什么是编译程序2)编译过程概述3)编译程序的结构4)编译阶段的组合5)编译技术和软件工具2、教学重点：编译程序的结构3、教学难点：编译程序的结构，以及每一阶段任务第3章文法与语言（6学时）1)文法的直观概念2)符号和符号串3)文法与语言的形式定义4)文法的分类5)上下文无关文法及其语法树6)句型的分析7)有关文法实用中的一些说明2、教学重点：与编译技术密切相关的一些术语和概念。
第8章+语义分析和中间代码生成
的二维数组，一结点一行，行号表示结点的位置。 【例】 a=b*c+b*d
1 2 a = 1 3 4 7 6 5 8 9
3
4 5 6 7 8 9
第8章 语义分析和中间代码生成
b
* c + b * d
8.2 中间代码
8.2.3 三地址码
1. 三地址码 （i）x := y op z (1) (2) (3) (4) t1:=b*c t2:=b*d t3:=t1+t2 a:=t3
(c,real)填入符号表，D.t =real
10
D
#
结束
8.3 自底向上语法制导翻译
第8章 语义分析和中间代码生成
8.3.2 说明语句的翻译
2. 数组说明的翻译
数组内情向量：存放数组的相关信息。
内情向量的地址存于符号表中。
数组引用的关键问题 —— 数组元素的地址计算
第8章 语义分析和中间代码生成
语义： E.val=T1.val+T2.val
E （E.val= T1.val+T2.val=12）
T1（T1.val=5）
第8章 语义分析和中间代码生成
T2（T1.val=7）
8.1 语义分析
8.1.2 语义的描述
（2）继承属性 一个文法符号N在产生式的右边出现，若它的t属性由该产生 式的左部非终结符或右部的其他符号的属性决定，则N.t为N的继 承属性。
第8章 语义分析和中间代码生成
8.1 语义分析
8.1.2 语义的描述
例：变量说明语句的文法 D→TL T→real | int L→id | L1, id T.type由real或int决定； 标识符表类型L.in由T.type确定， 且依次传给表中的每一个标识符。
编译原理第三版课后习题答案
编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。
而《编译原理》第三版是目前被广泛采用的教材之一。
在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要环节。
本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案，希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
第一章：引论习题1.1：编译器和解释器有什么区别？答案：编译器将整个源程序转换为目标代码，然后一次性执行目标代码；而解释器则逐行解释源程序，并即时执行。
习题1.2：编译器的主要任务是什么？答案：编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等过程。
第二章：词法分析习题2.1：什么是词法分析？答案：词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素（token）序列的过程。
习题2.2：请给出识别下列词素的正则表达式：（1）整数：[0-9]+（2）浮点数：[0-9]+\.[0-9]+（3）标识符：[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章：语法分析习题3.1：什么是语法分析？答案：语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。
习题3.2：请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集：S -> aAbA -> cA | ε答案：FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章：语义分析习题4.1：什么是语义分析？答案：语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。
习题4.2：请给出下列文法的语义动作：S -> if E then S1 else S2答案：1. 计算E的值2. 如果E的值为真，则执行S1；否则执行S2。
第五章：中间代码生成习题5.1：什么是中间代码？答案：中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式，它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。
编译原理及其习题解答(武汉大学出版社)课件chap1
6
1.1 程序的翻译
1.1.2 翻译程序 所谓翻译程序，是指这样一种程
序，它能将用甲语言（源语言）编写 的程序翻译成与之等价的用乙语言 （目标语言）书写的程序。
程序的翻译通常有两种方式：一是 “编译”方式，二是“解释”方式。
(2) (* ,
id3 t1
(3) (+ ,
id2 t2
(4) (= ,
t3 -
t1 ) t2 ) t3 ) id1 )
29
1.2 编译程序的工作过程
1.2.4 代码优化
依据程序的等价变换规则，尽量压缩目标 程序运行所需的时间和所占的存储空间，以提 高目标程序的质量。
30
代码优化
id1= id2 + id3 * 60
3
第一章 引 论
本节内容： 程序的翻译 编译程序的工作过程 编译程序的结构 编译程序的组织方式 编译程序的构造
4
编译程序在计算机系统中的位置
分类
– 软件 – 系统软件 – 语言处理系统
编译系 统 操作系统
裸机
5
1.1 程序的翻译
1.1.1 程序设计语言 机器语言 001110010010 汇编语言 add R1 2 高级语言 begin x:=9+2 end
行分为两大阶段：编译阶段和运行阶段。 ·如果目标程序是汇编语言程序， 则源程序的执
行分为三大阶段：编译阶段、汇编阶段和运行 阶段。 编译方式下，生成了目标代码，且可多次执行。
9
1.1 程序的翻译
4.关于编译程序的几点说明
1+X证书 智能计算平台应用开发【高级】第8章 人工智能算法优化(8.2 性能优化)V1.0
第3页
并行计算
串行计算这种方式很符合人们对现实世界的思考习惯，至于软件的运行速度，则依赖硬 件的处理能力，尤其是CPU的处理速度。这种思维方式到了2005年遇到了挑战，受限于制 造CPU的半导体材料限制，左右CPU发展的摩尔定律开始失效。
芯片行业很快找到了方法
第8章 人工智能算法优化
第0页
目录
1. 网络优化 2. 性能优化
第1页
性能优化
对于一个具体的应用系统，优化效率策略大体上可分为两类。
一类针对模型与算法本身，通过模型结构的精简或算法的改进来减少程序运行时间。 主服务器可以进行读写操作，当写操作导致数据变化时会自动将数据同步给从服务器。 一类着力于计算能力的提高与计算方式的改进。 使用的技术有并行计算技术、集群计算技术和提高单一节点的计算能力等，如选用图
并行计算架构CUDA技术，用于开发GPU高性能计算。 NVIDIA公司的CUDA技术
CUDA是NVIDIA在2007年发布，无需图形学API的流行并行计算平台和编程模型，面向的是 一个由CPU和GPU组成的异构计算网络。
第30页
并行计算——方法
基于GPU的并行计算架构CUDA技术
从系统结构的角度分析，GPU不是中央处理器，它需要CPU控制和协调。因此不存在纯粹的 GPU应用程序，程序中总是有需要在CPU上运行的部分。
从算法的角度分析，并不是所有的算法都适用于GPU计算，可以找出程序中适合在CPU上计 算的部分和适合在GPU上计算的部分，最后确定一种协调方案，让两种处理器协作完成计算 任务，并且能够达到最佳性能。
第31页
并行计算——方法
CUDA可以使用C语言进行程序开发，能够直接访问GPU资源。
软件工程(第五版)--习题及答案---第八章
一、判断题1、（√）使用括号改善表达式的清晰性。
2、（×）对递归定义的数据结构不要使用递归定义的过程。
3、（×）尽可能对程序代码进行优化。
4、（√）不要修改不好的程序，要重新编写。
5、（√）不要进行浮点数的相等比较。
6、（×）应尽可能多地使用临时变量。
7、（√）利用数据类型对数据值进行防范。
8、（×）用计数方法而不是用文件结束符判别批量数据输入的结束。
9、（×）程序中的注释是可有可无的。
10、（√）使用有意义的标识符。
11、（×）应尽量把程序编写的短一些。
12、（×）应尽量使用goto语句。
二、选择题1、在编码中首先要考虑的是（B）。
A、程序的执行效率B、程序的可读性C、程序的一致性D、程序的安全性2、（D）。
不属于序言性注释内容的是A、模块设计者B、修改日期C、程序的整体说明D、语句功能3、序言性注释应置于文件或模块的（A）位置。
A、起始B、结束C、中间D、起始和中间4、如果编写系统软件，可选用的语言是（C）。
A、FoxProB、COBOLC、CD、FORTRAN5、选择程序设计语言不应该考虑的是（B）。
A、应用领域B、语言的功能C、用户的要求D、用户的使用水平6、与编程风格有关的因素不包括（D）。
A、源程序文档化B、语句构造C、输入输出D、程序的编译效率7、最早用于科学计算的程序设计语言是（C）。
A、PROLOGB、SmalltalkC、FORTRAND、COBOL8、功能性注释的主要内容不包括（B）。
A、程序段的功能B、模块的功能C、数据的状态D、语句的功能9、对建立良好的编程风格，下面描述正确的是（A）。
A、程序应简单、清晰、可读性好B、符号名的命名只要符合语法即可C、充分考虑程序的执行效率D、程序的注释可有可无10、源程序中应包含一些内部文档，以帮助阅读和理解程序，源程序的内部文档通常包括合适的标识符、注释和（A）。
编译原理一些习题答案
编译原理⼀些习题答案第2章形式语⾔基础2.2 设有⽂法G[N]: N -> D | NDD -> 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9(1)G[N]定义的语⾔是什么?(2)给出句⼦0123和268的最左推导和最右推导。
解答：(1)L(G[N])={(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)+} 或L(G[N])={α| α为可带前导0的正整数}(2)0123的最左推导：N ? ND ? NDD ? NDDD ? DDDD ? 0DDD ? 01DD ? 012D ? 0123 0123的最右推导：N ? ND ? N3 ? ND3 N23 ND23 N123 D123 0123268的最左推导：N ? ND ? NDD ? DDD ? 2DDD ? 26D ? 268268的最右推导：N ? ND ? N8 ? ND8 ? N68 ? D68 ? 2682.4 写⼀个⽂法，使其语⾔是奇数的集合，且每个奇数不以0开头。
解答：⾸先分析题意，本题是希望构造⼀个⽂法，由它产⽣的句⼦是奇数，并且不以0开头，也就是说它的每个句⼦都是以1、3、5、7、9中的某个数结尾。
如果数字只有⼀位，则1、3、5、7、9就满⾜要求，如果有多位，则要求第1位不能是0，⽽中间有多少位，每位是什么数字（必须是数字）则没什么要求，因此，我们可以把这个⽂法分3部分来完成。
分别⽤3个⾮终结符来产⽣句⼦的第1位、中间部分和最后⼀位。
引⼊⼏个⾮终结符，其中，⼀个⽤作产⽣句⼦的开头，可以是1－9之间的数，不包括0，⼀个⽤来产⽣句⼦的结尾，为奇数，另⼀个则⽤来产⽣以⾮0整数开头后⾯跟任意多个数字的数字串，进⾏分解之后，这个⽂法就很好写了。
N -> 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | BNB -> 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | B02.7 下⾯⽂法⽣成的语⾔是什么？G1：S->ABA->aA| εB->bc|bBc G2：S->aA|a A->aS解答：B ? bcB ? bBc? bbccB ? bBc? bbBcc ? bbbccc……A ?εA ? aA ? aA ? aA ? aaA ? aa……∴S ? AB ? a m b n c n , 其中m≥0,n≥1即L(G1)={ a m b n c n | m≥0,n≥1} S ? a S ? aA ? aaS ? aaaS ? aA ? aaS ? aaaA ?aaaaS ? aaaaa ……∴S ? a2n+1 , 其中n≥0即L(G2)={ a2n+1 | n≥0}2.11 已知⽂法G[S]: S->(AS)|(b)A->(SaA)|(a)请找出符号串(a)和(A((SaA)(b)))的短语、简单短语和句柄。
广工编译原理课程设计
广工编译原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解编译原理的基本概念，掌握编译器各阶段的工作原理及相互关系。
2. 学会使用一种编程语言（如C语言）进行词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成。
3. 掌握基本的代码优化和目标代码生成方法。
技能目标：1. 能够运用所学编译原理知识，独立完成一个简单的程序设计语言的编译器设计。
2. 培养学生运用形式语言和自动机理论解决实际问题的能力。
3. 提高学生的编程实践能力，培养良好的编程习惯。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对编译原理课程的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 培养学生的团队协作意识，学会与他人共同分析问题、解决问题。
3. 增强学生的创新意识，鼓励尝试不同的编译技术，培养勇于探索的精神。
课程性质：本课程为计算机科学与技术专业核心课程，旨在教授编译原理的基本知识，提高学生的编程实践能力。
学生特点：学生已具备一定的编程基础，具有较强的逻辑思维能力和抽象思维能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践，培养学生解决实际问题的能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在掌握编译原理知识的同时，提高编程技能和团队协作能力。
二、教学内容1. 编译原理概述：介绍编译器的定义、编译过程、编译器的结构及其各阶段的作用。
教材章节：第1章 编译原理概述2. 词法分析：讲解词法分析的基本概念、词法分析器的功能、词法规则及其实现方法。
教材章节：第2章 词法分析3. 语法分析：介绍语法分析的基本概念、自上而下和自下而上的语法分析方法、语法分析器的实现技术。
教材章节：第3章 语法分析4. 语义分析：讲解语义分析的作用、类型检查、语义分析器的实现方法。
教材章节：第4章 语义分析5. 中间代码生成：介绍中间代码的定义、中间代码的表示形式、中间代码生成的方法。
教材章节：第5章 中间代码生成6. 代码优化：讲解代码优化的目的、基本优化方法、目标代码生成。
编译原理简明教程(第2版)[冯秀芳,崔冬华,段富][电子教.pptx
![编译原理简明教程(第2版)[冯秀芳,崔冬华,段富][电子教.pptx](https://img.taocdn.com/s3/m/39a97ef1b4daa58da1114a6d.png)
#include <stdio.h> int lineno = 1; %}
number {digit}+(\.{digit}+?(E[+]?{digit }+)?
line
*.\n
%%
13.2 词法分析自动生成工具 13.2.1 LEX系列词法分析自动生成工具简介
{ws} if
{ /* 没有动作或没有返回 */ } {return (IF);}
2. 第1和第2个双百分号之间出现的是：规则部分，由一系列带有C代码的正则表达 式组成，每个转换规则的格式为 模式 ｛动作｝；其中每个模式是一个正则表 达式，可以使用声明部分给出的正则定义。当匹配相对应的正则表达式时，这些 动作对应的C代码片段就会被执行。
3. 第2个双百分号之后出现的是：规则部分各个动作需要使用的所有辅助函数，这 部分是可选内容。
13.2.1 LEX系列词法分析自动生成工具简介
2．正则表达式的Lex约定
正则表达式(regular expression)：是一种可以用于模式匹配和替换的强有力 的工具。
【例13.2】为一个带符号的数集写出正则表达式，这个集合可能包含一个小数 部分或一个以字母E开头的指数部分。
参考解答： (“+”|“-”)？[0-9]+( “.” [0-9]*)?(E(“+”|“”)?[0-9]+)?
“<=”
{yylval = LE; return(RELOP);}
“=” “<>”
{yylval = EQ; return(RELOP);} {yylval = NE; return(RELOP);}
“>”
{yylval = GT; return(RELOP);}
《编译原理》教学大纲
《编译原理》教学大纲大纲说明课程代码： 3225003总学时： 64 学时（讲课 48 学时，实验16 学时）总学分： 4课程类别：学科基础课适用专业 : 计算机科学与技术（专业）预修要求： C 语言程序设计、 C++ 程序设计、数据结构课程的性质、任务及地位：《编译原理》是计算机科学与技术专业的一门重要基础课。
通过对该课程的学习，使学生掌握编译过程中的相关原理和编译技术，让学生能初步进行编译程序的开发和维护，同时促进提高学生开发软件的能力。
教学目的与基本要求：本课程的目的，通过向学生讲述编译系统的结构、工作流程及编译程序各部分的设计原理和实现技术，使学生既掌握编译技术理论的基础与基本知识，也具有设计、实现、分析和维护编译程序等方面的初步能力。
本课程理论性较强。
因授课对象为工科学生，所以在强调编译系统的构造原理和实现方法的同时，为培养学生的实际工作能力，通过上机实践进一步加深学生对课堂教学内容的理解。
目的是要使学生牢固掌握相关的基本理论和基本方法，并能初步利用上述理论和方法解决简单实际问题。
教学方法和教学手段的建议：在教学方法上，贯彻理论联系实际、“精讲、多练”的原则，进行案例式、启发式的教学，对于一些实际性较强的问题要多采用课堂讨论等方式，以提高学生的思辨能力和学习的主动性；引导学生读书、理解、体悟、运用相结合；提高学生的学习兴趣与热情，培养与发挥学生的提出、分析及解决问题的能力。
教学手段：运用多媒体教学手段 +黑板 +上机实验的手段。
采取课堂讲授、课堂讨论、课后练习与自学等形式。
大纲的使用说明：大纲对课程性质、目的等作简单说明，同时列出各章节要学习的知识点、重点、难点，便于教学时教授重点的安排和学生自学安排。
大纲正文第一章引论学时： 4 学时（讲课 4 学时，实验 0 学时）了解编译的概念；理解编译程序的各组成部分及功能。
本章讲授要点：介绍程序设计语言与编译程序间的关系，主要内容包括：各级程序设计语言的定义、源程序的执行、编译程序的构造、编译程序的分类、形式语言理论与编译实现技术的联系。
编译原理教案
编译原理教案说明：一、参考书：1、陈意云、张昱：《编译原理》，高等教育出版社，2003年。
2、陈意云、张昱：《编译原理习题精选》，中国科技大学出版社，2003年。
3、吕映芝、张素琴、蒋维杜：《编译原理》，清华大学出版社，1998年第二版。
4、王生原、吕映芝、张素琴：《编译原理课程辅导》，清华大学出版社，2007年。
5、伍春香：《编译原理习题与解析》，清华大学出版社，2001年。
6、Andrew W.Appel：《现代编译原理—C语言描述》，人民邮电出版社，2005年。
7、Noam Nison等：《计算机系统要素》，电子工业出版社，2007年。
8、Randall Hyde：《编程卓越之道（第二卷）》，电子工业出版社，2007年。
二、教学目的：通过学习形式语言与自动机理论、词法分析、语法分析、语义分析、代码优化和生成等内容使学生掌握构造编译程序的基本原理和基本方法，并通过上机实习使学生进一步掌握开发应用程序的基本方法，为深入理解计算机系统、程序设计语言与开发大型应用程序打下良好的基础。
三、教学时数：课堂教学51学时，上机实验30学时。
四、授课内容：第一章编译程序概述第二章 PL/0编译程序的实现第三章文法和语言第四章词法分析第五章自顶向下语法分析方法第六章自底向上优先分析方法第七章 LR分析方法第八章语法制导翻译和中间代码生成第九章符号表第一○章目标程序运行时的存储组织第一一章代码优化第一二章代码生成第一章概述一、说明：1、教学目的与要求：了解编译程序的概念、结构以及工作流程。
2、主要内容：什么是编译程序、编译过程概述、编译程序的结构、编译阶段的组合、编译技术和软件工具以及实例分析。
3、教学重点：编译程序的结构以及每一阶段的任务。
4、教学难点：理解编译程序各模块的判错功能、编译方式和解释方式执行速度上的不同。
二、教学内容第一节编译程序1、机器语言：直接用计算机能够识别的二进制代码指令来编写程序的语言。
第8章 系统优化和时序分析
Quartus II支持逻辑锁定技术的FPGA器件系列有APEX20K、 APEXII、Excalibur、Cyclone/II/III和Stratix/II/III等。
习
题
8-1 利用资源共享的面积优化方法对例8-9程序进行优化（仅要求在面积 上优化）。
习
题
8-2 试通过优化逻辑的方式对图8-20所示的结构进行改进，给出VHDL代 码和结构图。
8-3 循环冗余校验（CRC）模块设计
（1）实验目的： （2）实验原理：
接下页
接上页 （1）实验目的： （C）模块设计
实验与设计
8-3 循环冗余校验（CRC）模块设计
（3）实验任务1： （4）实验任务2： （5）思考题1： （6）思考题2： （7）思考题3： （8）实验报告：
实验与设计
实验与设计
8-7 步进电机细分控制电路设计
（1）实验目的： （2）实验原理： 1. 步进电机细分驱动原理 2．步距细分的系统构成 3. 细分驱动性能的改善
实验与设计
8-7 步进电机细分控制电路设计
（1）实验目的： （2）实验原理： 1. 步进电机细分驱动原理 2．步距细分的系统构成 3. 细分驱动性能的改善
实验与设计
8-4 设计3级流水线16位加法器
实验任务： 根据8.2.1介绍的方法，设计具有3级流水线的16位加法器。在Quartus II上仿真 验证，并通过Quartus II的相关编译报告比较无流水线（可以加一级锁存器以利 比较）和有3级流水线的16位加法器的数据处理速度及资源占用情况。
实验与设计
（3）实验任务：
实验与设计
8-2 线性反馈移位寄存器设计
（4）思考题1:
（5）思考题2： （6）实验报告：
编译原理考试知识点复习
第一章：编译过程的六个阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序，然后再执行目标程序。
解释方式是接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然后再接受下一句。
编译程序：就是指这样一种程序，通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。
解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码第三章：Chomsky对文法中的规则施加不同限制，将文法和语言分为四大类：0型文法（PSG）◊ 0型语言或短语结构语言文法Ｇ的每个产生式α→β中：若α∈Ｖ*ＶNＶ*, β∈(ＶN∪ＶT)* ，则Ｇ是0型文法，即短语结构文法。
1型文法（CSG）◊ 1型语言或上下文有关语言在0型文法的基础上：若产生式集合中所有|α|≤|β|，除Ｓ→ε(空串)外，则Ｇ是１型文法,即：上下文有关文法另一种定义：文法G的每一个产生式具有下列形式：αAδ→αβδ，其中α、δ∈V*，A∈VN，β∈V+；2型文法（CFG）◊ 2型语言或上下文无关语言文法Ｇ的每个产生式A→α，若A∈ＶN ,α∈(ＶN∪ＶT)*，则Ｇ是２型法，即：上下文无关文法。
3型文法（RG）◊ 3型语言或正则(正规)语言若Ａ、Ｂ∈ＶN，ａ∈ＶT或ε，右线性文法：若产生式为Ａ→ａＢ或Ａ→ａ左线性文法：若产生式为Ａ→Ｂａ或Ａ→ａ都是３型文法（即：正规文法）最左（最右）推导在推导的任何一步α⇒β，其中α、β是句型，都是对α中的最左（右）非终结符进行替换规范推导：即最右推导。
规范句型：由规范推导所得的句型。
句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的。
）文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导)，或者存在两棵不同的语法树，则称这个句子是二义性的。
文法的二义性一个文法如果包含二义性的句子，则这个文法是二义文法，否则是无二义文法。
第8章 Java web高级编程技术
2.Tomcat 中直接使用的方法： （1）数据源配置，代码如程序8-14所示. （2）异步获取连接的方法，代码如程序8-15 所示. （3）在独立的应用中使用，代码如程序8-16 所示.
小结
本章主要介绍了Java web中访问权限控制、 数据库连接池技术等高级编程技术，通过实现 登录访问控制过滤器案例，介绍了访问权限控 制过滤器的设计流程和Filter，通过实现字符 过滤器案例，介绍了字符过滤器的设计思路和 方法，通过实现连接池优化数据库连接案例， 介绍了数据库连接池原理及配置方法等。
1．基本概念及原理 2．服务器自带的连接池 连接池关键问题分析： 1．并发问题 2．多数据库服务器和多用户 3．事务处理 4．连接池的分配与释放 5．连接池的配置与维护
Tomcat DBCP Tomcat DBCP，英文全称为Tomcat DataBase Connection Pool，是Tomcat提 供的数据库连接池解决方案。在程序开发过程 中，采用JDBC直接连接数据库比较耗费资源 ，而手动编写连接池又比较麻烦，因此可以采 用一些服务器提供的连接池技术。
2. 编写过滤器类Encoding，在该类的 doFilter方法中，在使用FilterChain对象将 请求传递至下一个过滤器或调用目标资源前， 将原request对象进行装饰。代码如程序8-9 所示。
扩展—— Servlet 3.0新特性
Leabharlann 1. 异步处理支持 2. 新增的注解支持 3.可插性支持
新知识点——数据库连接池原理、Tomcat DBCP
数据库连接是一种关键的有限的昂贵的资源，这一点在多用户的 网页应用程序中体现得尤为突出。对数据库连接的管理能显著影 响到整个应用程序的伸缩性和健壮性，影响到程序的性能指标。 数据库连接池正是针对这个问题提出来的。数据库连接池负责分 配、管理和释放数据库连接，它允许应用程序重复使用一个现有 的数据库连接，而再不是重新建立一个；释放空闲时间超过最大 空闲时间的数据库连接来避免因为没有释放数据库连接而引起的 数据库连接遗漏。这项技术能明显提高对数据库操作的性能。
编译原理期末复习
（8） E=E+F
（9） Write (E)
（10）Halt
（11）L1: E=B*
（12）F=F+2
（13）E=E+F
（14）Write (E)
（15）If E>100 goto L2
（16）halt
（17）L2:F=F-1
（18）goto L1
47
48
49
50
语句(1)—语句(5)、(6)—(10)、语句(11)— (15)、语句(16)、语句（17）和（18）分别是 一个基本块 设语句(1)—语句(5)为① 语句（6）—语句（10）为② 语句(11)—语句（15）为③ 语句（16）为④ 语句(17)和（18）为⑤、
A. S→Sx|xy
B. S→xy|xSy
C. S→xx|yxx
D. S→Sy|x
CH4 语法分析——自下而上分析
练习：
下列文法中 是LL(1)文法…………（ ）
A. S→aSb|ab
B. S→aS|b
C. S→ab|Sab
编译原理 第8章 常用中间语言
+ + ∗ z
例：x =−y +y∗z + y∗z − ∗ ∗
8.3 三元式
操作符 左操作符数 右操作数
表达式的三元式： 表达式的三元式：w*x+(y+z) (1) *, w, x (2) +, y, z (3) +, (1), (2)
第三个三元 式中的操作数(1) 式中的操作数 (2)表示第 和第 表示第(1)和第 表示第 (2)条三元式的计 条三元式的计 算结果。 算结果。
间接三元式
使用三元式不便于代码优化，因为优化要删除 使用三元式不便于代码优化， 一些三元式，或对某些三元式的位置要进行变更， 一些三元式，或对某些三元式的位置要进行变更，由 于三元式的结果(表示为编号 表示为编号)， 于三元式的结果 表示为编号 ，可以是某个三元式的 操作数，随着三元式位置的变更也将作相应的修改， 操作数，随着三元式位置的变更也将作相应的修改， 很费事。 很费事。 间接三元式： 间接三元式： 为了便于在三元式上作优化处理， 为了便于在三元式上作优化处理，可使用间接三元式 三元式的执行次序用另一张表表示,这样在优化时， 三元式的执行次序用另一张表表示 这样在优化时， 这样在优化时 三元式可以不变，而仅仅改变其执行顺序表。 三元式可以不变，而仅仅改变其执行顺序表。
不便于代码优化： 不便于代码优化：删 除某些三元式后可能 需作一系列的修改
三元式的执行次序用另一张 表表示, 表表示 优化时三元式可以不 变，仅仅改变其执行顺序表
8.４ 树表示 ４
抽象语法树
= x + + － y y (a) 抽象语法树 ∗ z y (b) 有向无环图 y ∗ z － y x
有向无环图
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代码优化分类
从优化的层次，与机器是否有关
与机器无关：与目标机无关，在中间代码上优化
与机器有关：充分利用系统资源，（指令系统，寄存器）
从优化涉及的范围
局部优化：在基本块内进行优化。
循环优化：对循环语句所生成的中间代码进行优化。
全局优化：跨越多个基本块的全局范围内的优化，复杂。
（1）read X （2）read Y （3）R=X mod Y （4）if R= =0 goto（8） （5）X=Y （6）Y=R （7）goto（3）
② 能由条件转移语句 或 无条件转移语句转到的 语句是入口语句；
③ 紧跟在条件转移语 句 或无条件转移语句后面 的语句是入口语句。
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四元式
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基本块内的优化方法
2．删除公共子表达式 x=a*b+c y=a*b+x z=a*b+y
（1）T1= a*b （2）x=T1+c （3）T2= a*b （4）y=T2+x （5）T3= a*b （6）z=T3+y （1）T1= a*b 删除公共 子表达式 （2）x= T1+c （3）y= T1+x （4）z=T1+y
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（1）read X （2）read Y （3）R=X mod Y （4）if R= =0 goto（8） （5）X=Y （6）Y=R （7）goto（3）
（8）write Y （9）halt
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（1）read X （2）read Y B1 B2
如果循环中变量I只有唯一的形如I=I〒C的赋值，其中C为 循环不变量，则称I为基本归纳变量。 如果I为循环中的基本归纳变量，循环中的另一变量J可以 表示为I的线性函数形式： J= C1*I〒C2 C1和C2是循环不变量，则称J为循环中与I同族的归纳变量。 一个基本归纳变量一定是归纳变量。
√
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【例8.1】 （1）read X （2）read Y （3）R=X mod Y （4）if R= =0 goto（8） （5）X=Y （6）Y=R （7）goto（3） （8）write Y （9）halt
（1）read X （2）read Y （3）R=X mod Y （4）if R= =0 goto（8） （5）X=Y （6）Y=R （7）goto（3）
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2上进行的优化
基本块：程序中一个顺序执行的语句序列， 即一个程序段，它只有一个入口和一个出 口，入口是第一条语句，出口是最后一条 语句。
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基本块划分方法 （1）确定各个基本块的 的入口语句（基本块的 第一个语句） ① 语句序列的第一个 语 句是入口语句；
S.P 词法分析程序 符 号 表 管 理 语法分析程序 语义分析、生成中间代码
代码优化
目标代码生成 O.P
错 误 处 理
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第8章
代码优化
教学目标
1. 要求明确代码优化的目的和分类 2. 掌握基本块的划分方法，基本块内的三种优化 方法 3. 掌握程序流图的构造方法，循环优化的三种优 化方法
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代码优化技术在程序相似性判断中的应用
根据程序抄袭所付出的努力,从易到难依次为: 1.完整拷贝; 2.修改注释; 3.重新排版; 4.标识符重命名; 低级的：不影响编 译生成的目标代码
5.常量替换; 6.增加冗余的语句或者变量; 7.表达式简单拆分; 8. 替换控制结构为等价的控制结构
四元式
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基本块内的优化方法
3．删除无用赋值
（1）x=1 （2）x=10+a （3）y=x+b
（1）x=10+a （2）y=x+b
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8.2
循环优化
一个程序流图是具有唯一首结点的有向图。
首结点：从它开始到有向图中任何结点都有 一条通路的结点。 程序流图（控制流程图或流图 ）： 三元组G=(N，E，n0) N：结点（基本块）集 E：边集 n0：首结点。
（3）R=X mod Y （4）if R= =0 goto（8）
（5）X=Y （6）Y=R （7）goto（3） B3
（8）write Y （9）halt B4
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循环优化方法
1．代码外提：将循环中的不变运算提到循环前面， 不变运算是指其运算结果不受循环影响的表达式。
（8）write Y （9）halt
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基本块划分方法 （2）对于每个入口语句，构造其所属的基本块。它是 以下三种情况之一：
① 该入口语句到下一条入口语句（不包括该入口语句） 之间的语句序列；
② 该入口语句到一条转移语句（包括该转移语句）之 间的语句序列； ③ 该入口语句到一条停语句（包括该停语句）之间的 语句序列； （3）凡未被纳入某一基本块的语句，都是程序中控制 流程无法到达的语句，从而也是不会被执行到的语 句，将其删除。
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教学内容
• 8.1 局部优化
• 8.2 循环优化
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8.1
代码优化
时间效率（减少运行时间） 空间效率（减少内存容量）
目的：提高目标代码运行效率 原则： 不能改变原有程序语义
优化实质上是对代码进行等价变换，变
换后代码结构不同但运行结果相同。
高级的：在 编译优化阶 段即可消除
9.改变表达式中的操作符或者操作数顺序; 10.代码块重排序; 高级的：优化阶 11.代码块内语句重排序。 段不能消除，借 助反汇编技术 北京林业大学信息学院 2014年5月25日
小结
明确代码优化的目的和分类 掌握基本块的划分方法，基本块内的三种优 化方法：合并常量、删除公共子表达式和删 除无用赋值 掌握程序流图的构造方法，循环优化的三种 优化方法：代码外提、强度削弱和删除归纳 变量
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循环优化方法
2．强度削弱：把程序中执行时间较长的运算替换为 执行时间较短的运算 。
如：x^2
x/5
x*x x*0.2
x*2 ,x*4
x/2 , x/4
左移运算
右移运算
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循环优化方法
3．删除归纳变量
当 I 只用来计算其他归纳 变量 J 控制循环时，可以 用J来替换循环控制条件I， 并且把I删除
（8）write Y （9）halt
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练习：
1 3 4 5⊕ 1. 2. 3. FACTOR=2 EXP 1=… IF ( )GOTO 10 BASE=2.0 FACTOR=FACTOR**2 GOTO 20 基本块 基本块 基本块
10
11 20 21
4. 5. 6.
6
10. BASE=… 11. FACTOR… 20. Q= 21. RETURN
基本块
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基本块内的优化方法
1.合并常量：编译时就计算表达式中的常量运算 x=1 a=2*x+1 b=x+10 c=a+b
（1）x=1 （2）T1=2*x （3）a= T1+1 （4）b=x+10 （5）c=a+b （1）x=1 合并常量 （2）a= 3 （3）b=11 （4）c=14