《编译原理》课程教学大纲
《编译原理》课程教学提纲
《编译原理》课程教学大纲一、课程的性质与目的本课程是软件工程专业必修的专业核心课。
本课程的教学目的，是使学生在学习程序设计基础及语言和数据结构的基础上，进一步理解程序及程序设计语言的本质，掌握程序词法分析和句法分析的基本原理和方法。
学会构造一个编译程序，用以将一种语言所编写的程序（如，用C语言编写的程序）等价变换为另一种语言所编写的程序（如，用汇编语言编写的程序），并能对变换过程中所生成的中间代码程序及变换所得的程序进行优化，以培养良好的程序设计优化思维，提高学生的编程能力，为学习有关专业课程和进行大型软件实践打下必要的基础。
二、课程内容的教学要求1. 编译原理及编译程序构造引论（1）开设编译原理课程的主要作用：让学生理解开设编译原理课程的意义和作用，编译原理课程在计算机专业课程体系中的地位，学习编译原理课程应采用的方法，编译原理课程知识体系结构，让学生初步认识学习编译原理课程的重要性和潜在的使用价值。
（2）编译程序及其构造过程概述：介绍编译程序的基本含义、作用和结构，简述编译程序构造的基本过程，以让学生形成编译程序构造的总体印象。
2. （程序设计）语言和语法描述（1）语言描述体系结构：了解语言的语法、语义和语用的基本含义及相互作用，掌握描述语言语法的基本方法和过程，使学生清楚语言语法描述应包括由字符构造单词的词法描述，及由单词构造句子的句法描述。
（2）语言和文法的基本概念：掌握语言与文法的相关基本概念，如，串、句子、句型、文法、产生式、推导与归约等，语言文法对语言语法描述的作用，文法的形式化描述方法和过程，Chomsky形式语言文法体系及其在语言语法描述中的应用、特别是正规文法及上下文无关文法在语言语法描述中的应用。
（3）从语言构造文法：了解常见语言句子构造模式，掌握从典型语言句子模式构造对应无 产生式文法的方法，使学生能够理解由语言构造文法的重要性。
（4）语法树、分析树与二义文法：掌握语法树、分析树及二义文法的基本概念，如，语法树、分析树、短语、句柄、二义文法，语法树在语言语法分析过程中的作用，语法树构造方法和过程，二义文法对语言文法的简化描述的作用。
编译原理 教学大纲
编译原理一、课程说明课程编号：390114X10课程名称（中/英文）：编译原理/Compiler Principles课程类别：学科基础课学时/学分：48/3先修课程：C语言程序设计、数据结构、离散数学适用专业：软件工程教材、教学参考书：[1] 程序设计语言编译原理,陈火旺,北京：国防工业出版社，2003[2] Compilers: Principles Techniques, and Tools，Alfred V A, Ravi S, Ulman J D, Addison-Wesley Publishing Company，2003[3] 编译原理（第3版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,陈意云，张昱编,北京：高等教育出版社，2013二、课程设置的目的意义本课程是软件工程专业一门重要的专业基础课程，它与操作系统构成了程序员与计算机之间的接口，是一个优秀的程序员所必须了解的背景知识。
编译系统是计算机系统软件的重要组成部分,其基本原理和实现技术在软件工程、软件自动化、程序分析等领域都有广泛的应用。
本课程的教学目的在于系统地向学生讲述编译程序的结构及其各组成部分的设计原理与实现技术，使学生掌握编译程序的基本原理、方法和实现技术，更好的理解程序语言的内部机制、理解计算机软硬件系统的基本架构与工作原理，培养学生设计、实现和分析简单编译软件的能力，并能在思维素质方面得到拓展提高，进一步理解计算机学科中解决问题的思路方法。
课程主要讲授：自动机与形式语言基础；词法分析；语法分析；语法制翻译与中间代码生成；中间代码优化等。
在课程教学实践中，注重“理论与实践相结合及创新能力”的培养，使学生既获得专业能力的训练又能了解软件系统的基本结构，掌握软件开发基本方法和技术。
通过实验课程使学生掌握编译领域的基本方法并运用所学方法完成编译器的开发。
三、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应掌握高级程序设计语言的编译原理和基本技术、具体设计实现编译程序的基本技能，特别对形式语言和自动机、程序自动生成、语法制导翻译、数据流分析、控制结构分析及优化技术等基本原理和技术等基本原理和技术有较深入的了解。
《编译原理》课程教学大纲
《编译原理》课程教学大纲(Principles of Compiler)课程性质: 专业课适用专业: 计算机科学与技术先修课程：PASCAL语言程序设计或C语言程序设计、离散数学、数据结构后续课程：总学分：4学分(其中实验0.5)一、教学目的与要求1．教学目的编译原理是计算机科学与技术专业中的一门很重要的专业课程，它在系统软件中占有十分重要的地位，是计算机科学与技术专业学生的一门主修课。
通过本课程的学习，使学生掌握编译理论基础，包括词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
理解编译的实现方法，了解自动机语言的形式化定义、编译技术的各种概念以及具体实现过程的方法。
从形式语言理论角度讨论词法分析和语法分析技术，为学生从事系统软件开发打下良好的基础。
2．教学要求编译原理是一门重要的专业选修课程，本课程将以课堂讲授为主，讲授编译系统的一般构造原理、基本实现技术和一些自动构造工具，布置一定量的作业，配合相应的实验，帮助学生理解有关编译的基本概念，甚至更深入地理解编程语言。
从而使学生的编程能力得到真正的锻炼与提高。
二、课时安排三、教学内容1.引论（4学时）（1）教学的基本要求了解：编译程序与高级程序设计语言的关系；编译和解释的概念;编译程序的几个阶段所完成的任务及编写编译程序的主要方法理解：编译理论和实践相结合的重要性掌握：编译的各个阶段及其主要任务（2）教学内容①程序设计语言与编译②编译程序概述③编译程序的生成④编译程序的构造2.编译基础知识（4学时）（1）教学的基本要求了解：文法的分类；闭包、正闭包、文法、语言、推导、归约、语法树、二义文法的概念，无ε产生式的文法及文法的简化理解：文法与语言的关系掌握：文法与语言的形式化定义以及它们之间的关系，二义文法，短语、简单短语的概念（2）教学内容①字母表、符号表、闭包②文法与语言的关系③文法构造与文法简化④语法树、短语、简单短语、二义文法3．词法分析（6学时）（1）教学的基本要求了解：正规文法、正规集、正规式的概念；理解：词法分析扫描器的设计。
编译原理教学大纲
编译原理教学大纲一、课程介绍本课程主要介绍编译原理的相关概念、理论和实践技术，旨在培养学生对编译原理的理解和应用能力。
通过本课程的学习，学生将了解到编译器的工作原理、设计流程和实现方法，掌握常见编程语言的词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等基本技术。
二、教学目标1. 熟悉编译原理的基本概念和基础知识；2. 掌握编译器的各个模块的设计和实现方法；3. 能够使用现有编译器工具进行编译器开发和优化；4. 培养学生的编程能力、分析问题和解决问题的能力。
三、教学大纲1. 编译原理基础1.1 编译器的作用和概念- 编译过程及其阶段- 编译器的核心功能1.2 语言文法和自动机理论- 正则文法和有限自动机- 上下文无关文法和下推自动机1.3 词法分析- 正则表达式和有限自动机实现词法分析器 - 关键字、运算符、标识符、字面量的识别 2. 语法和语义分析2.1 自顶向下语法分析- LL(1)文法及其分析方法- 预测分析表和递归下降分析2.2 自底向上语法分析- LR(0)文法及其分析方法- SLR(1)文法和LR(1)文法分析2.3 语义分析与语法制导翻译- 语义动作和属性文法- 语法制导翻译的实现方法3. 中间代码生成与优化3.1 中间代码的表示和生成- 三地址码和虚拟机- 递归下降翻译的中间代码生成3.2 基本块和流图- 基本块的概念和划分- 控制流的分析和优化3.3 数据流分析与优化- 活性变量分析- 常量传播和复写传播优化4. 目标代码生成和优化4.1 目标代码生成的基本原理- 寄存器分配和指令选择- 代码布局和指令调度4.2 目标代码优化- 数据流分析在目标代码优化中的应用- 循环优化和内存优化四、教学方法本课程采用理论课与实践相结合的教学方法。
理论课重点讲解编译原理的基本概念和原理，实践课通过编写实际编译器项目，培养学生的编程和问题解决能力。
五、考核方式1. 平时成绩占比：40%包括课堂参与、作业完成情况和实验报告等。
《编译原理》教学大纲
《编译原理》教学大纲一、课程概述编译原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，也是软件工程领域的基础课程之一、本课程通过对编译器的原理和实现技术的学习，使学生掌握编译器的设计和实现方法，培养学生独立解决实际问题的能力。
二、教学目标1.理解编译器的基本原理和工作流程；2.掌握常见编译器的构建方法和技术；3.能够设计和实现简单的编译器；4.培养分析和解决实际问题的能力。
三、教学内容和教学进度1.第一章：引论1.1编译器的定义和分类1.2编译器的基本工作流程2.第二章：词法分析2.1编译器的基本结构2.2词法单元的定义和识别方法2.3正则表达式和有限自动机3.第三章：语法分析3.1语法分析的基本概念3.2语法规则的定义和表示方法3.3自顶向下的语法分析方法3.4自底向上的语法分析方法4.第四章：语义分析4.1语义分析的基本概念4.2属性文法和语法制导翻译4.3语义动作和符号表管理5.第五章：中间代码生成5.1中间代码的定义和表示方法5.2基本块和控制流图5.3三地址码的生成方法6.第六章：优化6.1优化的基本概念和原则6.2常见的优化技术和方法6.3编译器的优化策略7.第七章：目标代码生成7.1目标代码生成的基本原理7.2目标代码的表示方法和存储管理7.3基本块的划分和目标代码生成算法8.第八章：附加主题8.1解释器和编译器的比较8.2面向对象语言的编译8.3并行编译和动态编译四、教学方法1.理论教学与实践相结合，注重教学案例的分析和实践；2.引导学生主动探索，注重培养学生的自主学习能力；3.激发学生的兴趣，鼓励学生提问和讨论。
五、考核方式1.平时成绩：包括课堂测验、作业和实验报告等；2.期末考试：闭卷笔试，主要考查学生对编译原理的理论知识和实践能力的掌握程度。
六、参考教材1.《编译原理与技术》（第2版），龙书，机械工业出版社，2024年2.《现代编译原理-C语言描述》（第2版），谢路云，电子工业出版社，2024年七、参考资源1. 实验环境：Dev-C++、gcc、llvm等2.相关网站：编译原理教学网站、编译器开源项目等八、教学团队本课程由计算机科学与技术学院的相关教师负责教学，具体安排详见教务处发布的教学计划。
《编译原理》课程教学大纲
《编译原理》课程教学大纲一、课程基本信息注：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：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）.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实践（实验或实习）教学I2.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2.注：考核方式和课程目标在考核方式中占比应与“（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系” 一致。
所列考核环节，除了笔试类均须依次给出评分标准，格式同上。
笔试类课程考核评分标准可以在本课程大纲里进行说明，也可以通过提交“试卷分析表”予以说明。
五、参考书目及学习资料1.［美］安佩尔，现代编译原理：c语言描述，人民邮电出版社，2006.劳顿著，冯博琴等译，编译原理及实践，机械工业出版社，20042.［美］Kenneth C. Louden,编译原理与实践，机械工业出版社，2002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、理论教学内容类、NFA 到DFA 的转.掌握状态转换. Lex 工具的使用4 .理解单词符号 的识别：超前搜索 5.掌握正那么表达 式与正那么定义6 .掌握确定有限 自动机(DFA)7 .掌握非确定有 限自动机(NFA) 8.掌握正那么文法 与有限自动机的 等价性9 .掌握正那么式与 有限自动机的等 价性 10 .掌握确定有 限自动机的化简 11 . 了解 Lex 工 具的使用方法子程序 换、识别DFA图及实现第四章语法分析-自上而下分析1.属性文法第六章 语义分 析、语 法制导 翻译及 中间代 码生成 2 .翻译模式.语义处理 3 .语法制导翻译.中间代码 4 .简单赋值语句的翻译.数组的翻译5 .布尔表达式和控制结构的翻译1 . 了解基于属性文法的处理方法.理解属性的依 赖图和属性计算 方法2 . 了解S-属性文法的自下而上计 算. 了解L.属性文 法和自顶向下翻 译3 .理解自顶向下翻译及常见语言的翻译及中间代 码表示. 了解递归下降 翻译器的设计理 解符号栈的使用 与语法树的表示4 .理解后缀式、图表示法、三地址 代码的中间代码 表示方法.掌握四元式的 表示方法5 .理解说明语句的翻译方法.理解赋值语 句的翻译6 .理解简单算 术表达式及赋值 语句.理解数组元 素的引用7 .掌握控制结讲授、 讨论、 案例、习题课程目标 1, 2素养：科学素质构中的布尔式翻译14.理解简单控制语句的翻译注：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）。
《编译原理》课程教学大纲
编译原理课程教学大纲（Compi1ingPrincip1e）学时数：48学时其中：实验学时：8课外学时：0学分数：3适用专业：计算机科学与技术一、课程的性质、目的和任务本课程是计算机专业的一门学科基础课程，既是一门理论性、实验性、技术性很强的课程，又是理论与实践紧密结合的课程。
本课程的主要任务是介绍程序设计语言编译程序构造的基本原理和设计方法。
通过本课程的学习，使学生掌握和理解编译的基本过程，各个编译阶段的功能与常用的一些设计方法和技巧。
二、课程教学的基本要求（一）编译器的基本结构；（二）文法与语言的基本知识；（三）自动机的相关理论学习与应用（四）各个编译过程的设计方法与技巧：（五）编译器实现中所用相关算法及编码、分析。
三、课程的教学内容、重点及难点第一章编译概述（2学时）一、教学内容（一）翻译与编译程序；（二）编译过程概述；（三）编译程序的基本结构；（四）编译程序的组合；第二章文法和语言的基本知识（2学时）一、教学内容（一）文法的概念；（二）符号和符号串；（Ξ）文法和语言的形式定义；（四）文法的类型；（五）上下文无关文法及其语法树；（六）句型的分析；第三章词法分析与有穷自动机（7学时）一、教学内容（一）词法分析程序的功能；（二）单词的描述与输出形式；第四章语法分析（12学时）一、教学内容（一）确定自顶向下分析思想；（二）11（I）文法的判别；（≡）不确定自顶向下分析思想；（四）确定的自顶向下分析方法（递归子程序和预测分析法）；（五）自底向上优先分析法概述；（六）算符优先分析法；（七）1R（O）分析；第五章语法制导翻译技术和中间代码生成（4学时）一、教学内容（一）语法制导翻译的基本思想；（二）中间语言的形式；（三）算术表达式与布尔表达式到四元式的翻译；控制语句的翻译；数组元素引用和赋值，第六章符号表的组织与管理（2学时）一、教学内容（一）符号表的作用和地位；（二）符号的主要属性及作用；（三）符号表的组织；符号表的管理.第七章代码优化（2学时）一、教学内容（一）优化概述：（二）局部优化；（三）控制流分析和循环优化；第八章运行时的存储组织与管理（2学时）一、教学内容（一）数据空间的三种不同使用方法和管理方法；（二）简单的栈式存储分配的实现；（三）堆式存储分配；第九章目标代码生成（2学时）一、教学内容（一）代码生成重点考虑的问题;（二）假想计算机模型分析；（三）简单代码生成器分析；第十章并行编译技术基本常识（2学时）一、教学内容（一）并行编译技术简介;（二）向量语言编译技术;（Ξ）共享存储器并行机并行编译技术简介等。
《编译原理》课程教学大纲--供四年制计算机科学与技术(医药软件开发)专业使用
《编译原理》教学大纲（供四年制计算机科学与技术（医药软件开发）专业使用）____________________________________________________________________一、前言本课程是计算机专业的重要专业课之一，主要介绍程序设计语言编译构造的基本原理和基本实现方法。
本课程主要讲授形式语言、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。
本课程学生应掌握以下基本概念和原理，语言和文法、正规式、有限状态自动机、递归下降分析、算符优先分析、SLR 文法、代码生成、代码优化。
本课程的重点是突出基本概念、基本原理及算法，通过课堂教学与实践环节的训练，使学生掌握编译实现的基本方法和技术。
本课程的前导课程是计算机组成原理、数据结构、汇编语言程序设计、微机原理、操作系统原理等，并与程序设计语言等课程相关联。
本课程是考试课。
采用综合考核的考试方法，即在课程结束后一次性闭卷考试为主，并结合课堂提问、课后作业、上机作业等方面的考查，综合评定成绩。
本课程教学时数为：计算机科学与技术专业72学时，其中理论学时48，上机24学时。
教学采用课堂讲授法。
二、教学目的要求和内容第一章引论【目的要求】掌握编译的基本概念、编译过程概述、编译程序的结构了解编译程序与程序设计环境，编译程序的构造【教学内容】编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，编译程序总体框架。
【教学方法】课堂讲授第二章高级语言及其语法描述【目的要求】掌握程序语言定义、初等数据类型、数据结构熟悉高级高级语言的一般特性、程序结构、语句与控制结构掌握上下文无关文法，语法分析树与二义性。
【教学内容】上下文无关文法，程序语言定义参数传递。
【教学方法】课堂讲授第三章词法分析【目的要求】掌握词法分析器任务掌握词法分析器设计掌握正规表达式与有限自动机熟悉词法分析器自动生成。
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《编译原理》课程教学大纲
一、教学大纲说明
（一）课程的地位、作用和任务
编译原理》课程是信息与计算科学、信息安全专业的一门专业技术课。
通过本课程的学习，使学生掌握编译理论和方法方面的基本知识，具有设计、实现、分析和维护编译程序等方面的初步能力。
（二）课程教学的目的和要求
通过本课程的学习，使学生掌握编译程序构造的基本原理、设计方法和实现技术，具有设计、实现、分析和维护编译程序等方面的基本技能，为今后从事应用软件和系统软件的开发打下一定的理论和实践基础。
掌握：编译原理的基本概念，自动机的理论，上下文文法、LL语法分析技术，LR语法分析技术，动作文法、属性文法
理解：小型语言Micro的编译器，中间代码生成，目标代码的生成
了解：运行时的存储空间
（三）课程教学方法与手段
采用理论与实例讨论相结合的教学方法，手段拟采用PowerPoint多媒体教学。
（四）课程与其它课程的联系
本课程的前导课程是数据结构、离散数学、操作系统原理等，并与程序设计语言等课程相关联。
（五）教材与教学参考书
教材：金成植编译，《程序构造原理和实现技术》，北京，高等教育出版社，2000年
教学参考书：1、吕映芝等，《编译原理》，北京，清华大学出版社，1998年
2、杜淑敏等，《编译程序设计原理》，北京，北京大学出版社，1990年
3、杨宗源，《编译原理习题精选分析与解答》，北京，清华大学出版社，2003年
二、课程的教学内容、重点和难点
第一章编译程序概述
内容：概述编译程序的功能结构、复杂性及其设计开发和测试维护等。
重点：编译程序和解释程序的区别、编译程序的功能分解和组织结构。
难点：编译程序和解释程序的区别。
第二章一个微小编译器
内容：介绍小型语言Micro的编译器。
重点：单词的概念和词法分析、处理简单表达式的语义栈技术。
难点：处理简单表达式的语义栈技术。
第三章有限自动机与词法分析器
内容：介绍正则表达式和有限自动机及词法分析器的构造。
重点：单词的内部表示、正则表达式、有限自动机、词法分析器的构造。
难点：非确定有限自动机到确定有限自动机的化简。
第四章文法与语法分析
内容：介绍语法分析方法，包括上下文文法，LL分析法，LR分析法，二义性文法的处理，语法错误恢复，LL分析法和LR分析法的比较。
重点：上下文文法，LL分析法，LR分析法。
难点：LL分析法，LR分析法。
第五章语义分析
内容：介绍语义分析，包括标识符属性的内部表示，类型的内部表示及其构造，符号表及其构造，声明中的语义检查，语句中的语义检查。
重点：标识符属性的内部表示，类型的内部表示及其构造，符号表及其构造，声明中的语义检查，语句中的语义检查。
难点：符号表及其构造
第六章运行时的存储空间
内容：介绍运行时的存储空间，包括运行时的存储结构，存储分配，活动记录，变量访问和过程调用。
重点：活动记录，变量访问和过程调用。
难点：活动记录，变量访问和过程调用
第七章动作文法和属性文法
内容：介绍动作文法和属性文法，包括动作文法概念，动作文法的实现，属性文法的概念，属性文法的实现，动作文法和属性文法的应用。
重点：动作文法概念，动作文法的实现，属性文法的概念，属性文法的实现。
难点：动作文法的实现，属性文法的实现。
第八章中间代码生成
内容：介绍中间代码的生成，包括中间代码种类，表达式的中间代码，多维下标变量的中间代码，语句的中间代码等。
重点：表达式的中间代码，多维下标变量的中间代码，语句的中间代码等。
难点：表达式的中间代码，多维下标变量的中间代码。
第九章目标代码生成
内容：介绍目标代码生成，包括变量的状态描述，寄存器的状态描述，寄存器状态追踪，寄存器分配，编址模式，间接编址模式的转换，目标代码生成的基本技术，基于树结构的代码生成，基于DAG的代码生成，代码生成的生成器。
重点：目标代码生成的基本技术，基于树结构的代码生成，基于DAG的代码生成。
难点：基于树结构的代码生成，基于DAG的代码生成
三、学时分配。