编译原理教学大纲
《编译原理》课程教学大纲
《编译原理》课程教学大纲Compiler Principles课程编号：130301006学时：48学分：3适用对象：软件工程.计算机科学与技术.网络工程.物联网工程.医学信息工程.数字媒体技术(理科）先修课程：高级语言程序设计.数据结构.离散数学一、课程的性质和任务根据培养方案中课程体系与培养要求的对应关系矩阵,该课程可以支撑毕业要求第1.2.3条的达成。
《编译原理》课程是计算机科学与技术专业学生的一门重要专业必修课，它在计算机系统软件中占有十分重要的地位。
它既有很强的理论性，又有一定的实践性，尤其是该课程所涉及的知识内容与计算机科学技术中的其他众多学科联系紧密，并在很多领域有着广泛的应用，其基本原理与技术对软件开发有很好的启发和指导作用。
学习和掌握好本课程的基本原理与技术，将有利于提高学生的专业素质.培养学生进行系统分析和软件设计的能力。
本课程主要学习编译程序的设计与实现的一般原理.基本方法和主要实现技术。
二、教学目的与要求本课程的教学目的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，学生应该能够正确理解什么是编译程序，了解编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉编译程序总体框架，掌握编译程序构造的一般原理.基本设计方法和主要实现技术，巩固《高级语言程序设计》.《数据结构》.《离散数学》等基础知识，能将编译程序中的概念和技术应用于一般的软件设计之中，能够独立完成小型编译程序。
三、教学内容第一章：概述1．基本内容：编译程序的基本概念，编译过程，编译程序的结构，编译程序和程序设计环境，编译程序的生成过程和构造工具2．教学基本要求：正确了解什么是编译程序，了解编译程序工作的基本过程几个阶段的基本任务，熟悉编译程序总框。
3．教学重点难点：编译过程和编译程序的结构。
4．教学建议：注重介绍课程特点.在人才培养中的作用，学生在学习中要注意的问题，使学生掌握基本的概念和系统总体结构以激发学习兴趣。
编译原理教学大纲
编译原理教学大纲一、引言编译原理是计算机科学中的重要学科之一，它研究程序语言的编写、编译和执行过程。
本教学大纲旨在帮助学生理解并掌握编译原理的基本概念、技术和应用。
通过系统学习编译原理，学生将能够设计和实现高效的编译器，提高程序开发和执行的效率。
二、教学目标1. 理解编译原理的基本概念和原理；2. 掌握常见的扫描和解析技术；3. 学会构建语法分析树和语法制导翻译；4. 理解编译器的优化和代码生成技术；5. 能够使用编译器生成工具进行程序开发。
三、教学内容1. 编译原理概述1.1 编译原理的定义和重要性1.2 编译器的基本结构和工作原理2. 正则表达式与有限自动机2.1 正则表达式的定义和应用2.2 有限自动机的定义和实现3. 词法分析3.1 词法分析的基本概念和任务3.2 正则表达式与有限自动机在词法分析中的应用3.3 词法分析器的设计和实现4. 上下文无关文法与语法分析4.1 上下文无关文法的定义和产生式表示4.2 语法分析的基本概念和任务4.3 自顶向下语法分析和递归下降分析法4.4 自底向上语法分析和LR分析法5. 语义分析5.1 语义分析的基本概念和任务5.2 抽象语法树的构建和遍历5.3 语义检查和类型推断5.4 中间代码生成6. 优化与代码生成6.1 编译器优化的基本原理和方法6.2 中间代码优化技术6.3 目标代码生成和优化7. 符号表管理7.1 符号表的定义和作用7.2 符号表的实现和管理7.3 作用域和命名空间的处理8. 实践项目8.1 实现简单的编译器前端8.2 使用编译器生成工具进行程序开发四、教学方法1. 理论讲授：通过教师讲解，向学生介绍编译原理的基本概念、原理和技术。
2. 示例演示：通过实例和案例分析，展示编译器的设计和实现过程。
3. 实践项目：引导学生参与编译器前端的实现和应用开发，提高实际操作能力。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享思考和解决问题的经验。
五、评价方式1. 平时作业：包括理论习题、实践代码和文档撰写等，占总成绩的40%。
《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》理论教学大纲
《编译原理》理论教学大纲（2001年制订，2004年修订）课程编号：英文名：Compiling Principle课程类别：专业主干课前置课：程序设计基础、数据结构、汇编语言、离散数学后置课：无学分：4学分课时：72课时（其中理论教学54课时，实验教学18课时）主讲教师：苏杭丽等选定教材：吕映之，张素琴，蒋维杜.编译原理.北京：清华大学出版社, 2001年.课程概述：本课程是计算机科学与技术专业的专业主干课程，介绍了程序设计语言编译程序构造的一般原理、基本设计方法、主要实现技术方法和一些自动构造工具，如：语言基础知识、词法分析、语法分析、有限自动机理论、形式语言的识别、语义检查、运行时的存储管理、代码优化和代码生成以及整个编译程序的构造过程。
教学目的：掌握编译程序构造的一般原理、基本设计方法、主要实现技术和一些自动构造工具，巩固《程序设计语言》、《数据结构》、《汇编语言》、《离散数学》等基础知识，能将编译程序中的概念和技术应用于一般的软件设计之中，能够独立完成小型编译程序。
教学方法：理论讲课与上机实验结合。
首先从剖析一个简单的编译程序（PL/0）入手，对编译程序设计的基本理论，如有穷自动机、上下文无关文法等给予必要的介绍；对于广泛使用的语法分析和语义分析技术，如递归子程序法、算符优先分析、LR分析及语法指导翻译等进行了详细讲解；对编译程序的结构及其各部分功能、实现方法以及整体的设计考虑等给予描述。
此外，还介绍了编译原理的构造工具。
“编译原理”是一门对实践性要求较高的课程，教学中设置了实验课，强化对理论的理解。
各章教学要求及教学要点第一章编译程序概论课时分配：2课时教学要求：了解什么是编译程序；了解编译过程。
教学内容：第一节什么是编译程序一、编译程序的基本知识第二节编译过程概述一、词法分析阶段二、语法分析三、语义分析阶段四、中间代码生成五、代码优化六、目标代码生成第三节编译程序的结构一、编译程序的6个基本过程二、编译程序的两个管理功能第四节编译阶段的组合一、编译的前端二、编译的后端第五节编译技术和软件工具一、语言的结构化编辑器二、语言的调试工具三、语言的测试工具四、高级语言之间的转换工具五、并行编译技术思考题：1.编译程序的工作过程包括哪几个基本阶段？2.介绍词法分析的概念。
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》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》实验教学大纲
《编译原理》实验教学大纲一、实验目的和任务编译原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，它主要研究的是将高级语言程序翻译成机器语言程序的方法和技术。
通过本实验课程的学习，旨在使学生掌握编译原理的基本原理和方法，培养学生对编译器结构与构造技术的专门知识和技能，为学生今后进行编译器设计与实现打下基础。
二、实验设备和工具1.计算机和相关硬件设备2. 编程语言的开发环境，如C/C++或Java三、实验内容1.实验一：词法分析器设计与实现a)实验目的：学习词法分析器的原理和设计方法，掌握正则表达式、DFA和NFA的转换方法。
b)实验任务：i.设计并实现一个词法分析器的原型，能够正确地识别出给定的程序中的词法单元。
ii. 使用给定的正则表达式设计并实现识别给定程序中的关键字、标识符、常量等的词法分析器。
2.实验二：语法分析器设计与实现a)实验目的：学习语法分析器的原理和设计方法，掌握上下文无关文法和LR分析表的构造方法。
b)实验任务：i.学习并理解上下文无关文法和LR分析表的构造方法。
ii. 设计并实现一个简单的递归下降语法分析器。
3.实验三：语义分析器设计与实现a)实验目的：学习语义分析器的原理和设计方法，掌握语义动作的定义和处理方法。
b)实验任务：i.学习并理解语义分析器的原理和设计方法。
ii. 设计并实现一个简单的语义分析器，能够对给定的程序进行语义分析和语义动作的处理。
4.实验四：中间代码生成器设计与实现a)实验目的：学习中间代码生成器的原理和设计方法，掌握中间代码的生成和优化方法。
b)实验任务：i.学习并理解中间代码生成器的原理和设计方法。
ii. 设计并实现一个简单的中间代码生成器，能够将给定的程序翻译成中间代码。
5.实验五：目标代码生成器设计与实现a)实验目的：学习目标代码生成器的原理和设计方法，掌握目标代码的生成和优化方法。
b)实验任务：i.学习并理解目标代码生成器的原理和设计方法。
ii. 设计并实现一个简单的目标代码生成器，能够将中间代码翻译成目标代码。
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《编译原理》课程教学大纲
一、课程概述
（一）基本说明
中文名称：编译原理课程代码：16JS044
总学时/学分：48/3 考核方式：考试
适用专业：计算机科学与技术
(二）课程属性
1.课程性质
本课程是计算机科学与技术专业必修课，主要介绍程序设计语言编译程序的基本原理和基本实现方法。
为了使学生掌握、了解开发大型软件系统和软件工具等的思想和方法，提高学生程序设计的能力，有必要让学生了解、熟悉编译程序构造的基本原理、技术和方法，故此开设《编译原理》这门课程，以便使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解。
2.课程与课程群的联系
本课程与《线性代数》、《离散数学》、《计算机原理》等基础课程有着密切的关系，通过本课程的学习，使学生掌握基本的专业知识，并为《系统分析与建模》、《Linux内核编程与驱动开发》、《智能系统应用》等专业方向课程的学习提供了知识储备。
为了使学生能够顺利完成本课程的学习，在学习本课程之前，需对相关课程（群）有一定的了解和掌握。
前修课程：《线性代数》、《离散数学》、《计算机原理》等，这些课程对本课程学习起着基础铺垫作用。
后续课程：《系统分析与建模》、《Linux内核编程与驱动开发》、《智能系统应用》等，这些课程是本课程的具体应用，为后续课程提供了基础理论支撑。
二、教学设计
（一）课程设置的主要依据
本课程是一门理实融合、教学做一体的理论课程，着眼于满足计算机科学与技术专业对应用型人才需求，遵循“基础/应用”的导向原则，教学内容与教学组织紧紧围绕应用型的计算机科学与技术专业人才培养目标进行设计、选择和实施，以“必需、够用、适度超前”为度，突出打牢理论基础和实践能力培养。
在教学过程中，注重创新精神、实践能力和职业道德的培养，倡导探究性学习和项目式学习，引导学生主动参与教学过程，主动思考、勤于实践、知行合一，逐步培养学生分析解决计算机项目开发过程中实际问题、沟通交流与团队协作能力。
（二）课程设计思路
以《线性代数》、《离散数学》、《计算机原理》等课程为基础，紧紧围绕计算机科学与技术专业应用
型人才培养目标，准确把握本课程在计算机科学与技术课程群中的定位和作用，以能力为本位，强调打牢基本知识和基本理论基础，强化基本技能训练，充分利用信息化教学平台，打破以知识传授为主要特征的传统学科专业课程模式，探索新的、更为科学的教学模式。
三、课程目标
（一）总体目标
通过课程课堂讲授、学生自学、习题、课堂讨论、答疑以及实验、设计等实践环节，使学生理解和掌握编译原理的基本原理和基本技术、编译原理中涉及的基本算法、基本结构和主要实现技术，培养学生的抽象思维能力，训练学生计算机学科中解决问题的思路方法，具备科学的态度和良好的作风，达到实验项目中能独自编程的要求，为从事计算机软件开发和理论研究工作奠定基础。
（二）具体目标：
1.知识结构目标
（1）编译过程的五大步骤；
（2）词法分析过程；
（3）语法分析过程；
（4）中间代码产生过程；
（5）代码优化；
（6）目标代码产生过程。
2.职业能力目标
（1）编译器开发能力；
（2）软件开发能力；
四、内容设置
表1教学内容与学时分配
4文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
5文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
6文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
7文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
五、实施要求
（一）参考教材与资料
1.参考教材
（1）陈火旺．《程序设计语言编译原理》．国防工业出版社.2012
（2）康慕宁，林奕．《编译原理》．人民邮电出版社.2010
2.主要教学参考文献
（1）（美）阿霍等著，赵建华译.《编译原理》.机械工业出版社.2016年
（2）王生原.《编译原理》.清华大学出版社.2015年
3.推荐的教学网站和相关专业文献网站
（1）冯博琴编译原理教学视频（/index5410.html）
（2）吉林大学编译原理教学视频（-2262.html）
（二）教学组织
课程教学由教研室主任主要负责，课程组组长负责具体的组织与实施。
基本流程包括：
（1）成立课程组。
目前该课程组主要有3名老师，年龄结构、学历结构和学缘结构如下：
（2）教学准备。
课前组织备课、说课，做到“六统一”，统一对教材进行分析；统一主要内容；统一教学目标；统一学习重点；统一教学进度；统一主要练习。
做到教师内容、流程、标准、操作非常熟练，能够处理前后内容衔接问题。
（3）课程教学。
拟采取教学做一体的方式授课和训练，老师重点讲解基本理论，并进行示范演示，学生根据老师讲解和演示进行学做，学生借助课堂及课下时间完成老师要求的案例操作。
（4）辅导答疑，可以采取课堂答疑、课下辅导和网上答疑等方式。
（5）课程考核，采取过程性考核和终结性考核相结合，过程考核以出勤、课堂表现、回答问题等为评判标准，终结性考核以期末考核为主。
（6）总结反馈，对于上课的内容、学时安排、教学过程、考核方式、教学效果等进行总结，拟放在课程结束后进行，以利于查找问题，不断提升课程的教学质量。
（三）教学方法
教学中应注重理论与实践的结合，注重学生综合应用能力的培养，使学生对编译的基本概念、原
理和方法有完整的和清楚的理解，并能正确地、熟练地运用。
充分运用现代化手段，发挥多种媒体教学资源的优势，强调各种媒体之间的优化组合。
课堂传授采用讲授法、演示法、案例教学法、项目设计教学法等方法，引导学生由浅入深、循序渐进学习和掌握课程内容，增强学生的自觉性和主动性，调动学生的学习热情。
以学生自主学习为中心，注重教师在教学过程中发挥引导作用。
注重建构适合师生、学生之间交互、讨论的教学环境。
（四）课程评价与建议
（1）形成性评价与终结性评价相结合，原则上形成性评价(过程考核)成绩占总成绩的50%，终结性评价(课终考核)成绩占总成绩的50%。
（各教学单位也可以根据课程性质需要设定相关权重，报教务处备案）
（2）形成性评价突出平时考勤、课堂纪律、参与程度、课后作业、实验报告、团队协作精神、实验操作技能、理论知识的理解与掌握、个人学习态度与进步程度等方面综合考核。
（3）终结性评价突出理论考核，分阶段进行考核，根据知识段的分量和重要程度，课程组教师讨论决定权重。
理论考核可以采取机考与卷考相结合。
（4）过程考核形式及要求参照《安徽三联学院课程考核工作管理办法》（三联院教字[2014]35号）执行。
主编单位：计算机工程学院计算机科学与技术教研室
主编：丁雪晶
主审：
校对:。