《编译技术》课程教学大纲

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北京邮电大学《编译原理与技术》课程教学大纲

北京邮电大学《编译原理与技术》课程教学大纲

《编译原理与技术》课程教学大纲一、课程编号:1311020二、课程名称:编译原理与技术(64学时)Compiler Principle and Technology三、课程教学目的通过本课程的学习,使学生了解并掌握程序设计语言的编译程序的设计原理与实现技术,了解编译程序的构造方法;加深学生对高级程序设计语言的理解,做到触类旁通;使学生体会到其他专业基础知识如算法与数据结构、程序设计、操作系统、形式语言与自动机、计算机组成原理、汇编语言、软件工程等综合应用,对计算机的软硬件工作原理建立比较深刻的理解,提高学生的专业素养,使学生能够利用所学的理论知识解决实际问题,培养学生分析问题、解决问题的能力。

四、课程教学基本要求1.了解编译的基本概念和步骤,编译程序的基本组成、结构、编译环境等基本概念。

2.掌握词法分析的原理、词法分析程序的设计和实现方法。

3.掌握语法分析的原理和实现技术、简单的语法分析程序的设计和实现。

4.掌握语法制导翻译技术。

5.理解利用语法制导翻译技术进行语义分析、中间代码生成的实现。

6.理解程序运行环境、代码生成相关的基本概念和实现方法。

7.了解代码优化技术的基本概念和方法。

五、教学内容及学时分配(含实验)第一章编译概述2学时1.翻译和解释2.编译的阶段3.编译程序的前后处理器(预处理器、汇编程序、连接装配程序)第二章词法分析4学时1.词法分析器的作用2.词法分析器的输入与输出3.记号的描述与识别4.词法分析程序的设计与实现5*.软件工具LEX(规格说明、工作原理)1.语法分析器的作用2.自顶向下分析(预测分析器、非递归的预测分析器)3.自底向上分析(规范归约、移进-归约方法实现)4.LR分析器(模型及工作过程、SLR(1)分析器、LR(1)分析器、LALR(1)分析器)5.LR分析方法对二义文法的应用6*.软件工具YACC (规格说明、二义性处理)第四章语法制导翻译技术8学时1.语法制导定义与翻译方案2.S属性定义的自底向上翻译3.L属性的自顶向下翻译4.L属性的自底向上翻译第五章语义分析4学时1.语义分析的概念2.符号表的组织与管理3.类型检查(类型表达式、类型等价)4.简单类型检查器的说明(语言说明、确定标识符的类型、表达式及语句的类型检查)5*.类型检查有关的其他主题(函数和运算符的重载、类型转换、多态函数)第六章运行环境6学时1.程序运行时的存储组织2.存储分配策略(静态存储分配、栈式存储分配、堆式存储分配)3.访问非局部名字4.参数传递方式第七章中间代码生成6学时1.中间代码形式2.赋值语句的翻译3.布尔表达式的翻译4.控制语句的翻译5.过程调用语句的翻译1.代码生成概述2.基本块与流图3.一个简单的代码生成程序第九章代码优化2学时1.优化概述2.基本块的优化3.循环优化教学实践:实验1.设计并实现一个C语言程序的词法分析程序4学时实验2.设计并实现一个简单赋值语句的语法分析程序12学时六、教学重点、难点重点:语法分析、语法制导翻译技术、运行环境、中间代码生成难点:语法分析、语法制导翻译技术七、先修课程:计算机导论与程序设计、算法与数据结构、形式语言与自动机、计算机组成原理八、适用专业:计算机科学与技术、网络工程九、使用教材及参考书目《编译原理与技术》李文生编著清华大学出版社 2009.1执笔人: 李文生。

潍坊学院编译技术课程(0213001)实验大纲

潍坊学院编译技术课程(0213001)实验大纲

潍坊学院《编译技术》课程(0213001)实验大纲适用专业:计算机科学与技术专业;总学时:12 学时一、实验的性质、任务和基本要求(一)本实验课的性质、任务《编译技术》是计算机科学与技术的核心专业课,本课程旨在培养学生对编译系统的开发的能力。

同时提高编程的能力。

对流行的嵌入式系统软件的开发创造条件。

(二)基本要求1、培养学生初步掌握编译原理实验的技能;2、验证所学理论、巩固所学知识并加深理解;3、对学生进行实验研究的基本训练;4、通过实验环节,加强学生对所学编译原理知识的深入理解及熟练掌握;5、要求在掌握理论知识的基础上,设计有关算法,编写程序,调试程序。

二、实验教学内容实验一词法分析1、实验目的(1)掌握手工方式编写词法分析程序;(2)观察单词分离后的格式。

2、实验内容(1)将下列高级语言源程序的单词序列输出成如下的确格式:while(a>b) dobeginif m>=n tlren a:=a+1;elsewhile k=h do x:=x+2;m:=n+x*(m+y);end#~该程序存在一个文件为PAS.DAT的数据文件中,经编译程序运行后得到的输出结果是什么,编写词法分析程序。

3、实验要求(1)提前编写程序;(2)编写实验报告。

实验二语法分析(一)1、实验目的(1)掌握预测分析方法进行语法分析;(2)编写语法分析程序,深入了解文法的概念。

2、实验内容(1)给定表达式文法为:E→ E+T|TT→ T*F|FF →i|(E)输入字符串“i+i*i#”,编写语法分析程序,判断该表达式是否合法,如果合法输出字符串“riglrt”,表达式不合法,输出字符串“wrong”。

3、实验要求(1)画出预测分析程序的流程图;(2)写出实验报告。

实验三语法分析(二)1、实验目的(1)掌握算符优先文法进行语法分析;(2)编写语法分析程序。

2、实验内容(1)给定文法:(0)E'→#E#(1)E→E+T(2)E→ T(3)T→T*F(4)T→ F(5)F→ P↑F|P(6)P→(E)(7)P→ i设计出该文法的算符优先分析表。

《编译技术》课程设计

《编译技术》课程设计

《编译技术》课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解编译技术的概念、原理及作用,掌握编译程序的基本结构;2. 掌握词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成的相关方法;3. 了解目标代码生成、代码优化及运行时存储管理的基本原理。

技能目标:1. 能够运用编译技术进行简单程序的设计与调试;2. 能够运用编译原理对实际问题进行分析,提出解决方案;3. 能够运用相关工具和软件进行编译过程的实践操作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对编译技术学科的兴趣,激发学生主动学习的热情;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神;3. 增强学生对我国计算机事业发展的自豪感,树立为祖国信息技术事业作贡献的信念。

课程性质:本课程属于计算机科学与技术专业核心课程,以理论与实践相结合的方式进行教学。

学生特点:学生具备一定的编程基础和计算机科学理论知识,具有较强的逻辑思维能力。

教学要求:结合课程性质、学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,培养学生的编译技术实际应用能力。

通过课程学习,使学生能够掌握编译技术的基本知识,具备一定的编译程序设计与调试能力。

同时,注重培养学生的团队合作精神和价值观。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 编译技术基础:包括编译程序的作用、编译过程概述、编译程序的组成及结构。

- 教材章节:第1章 编译技术概述2. 词法分析:涉及词法分析器的功能、词法规则、状态转换图、词法分析程序设计。

- 教材章节:第2章 词法分析3. 语法分析:介绍语法分析器的功能、上下文无关文法、递归下降分析、LL(1)分析法、自底向上的语法分析、算符优先分析。

- 教材章节:第3章 语法分析4. 语义分析:语义分析任务、属性文法、语法制导翻译、类型检查、中间代码生成。

- 教材章节:第4章 语义分析5. 代码优化与目标代码生成:包括代码优化方法、基本块优化、目标代码生成、指令选择、寄存器分配。

《编译技术》课程设计文档

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代码优化 文件 描述 头文件定义基本块存储类型与方法头 Cpp 文件含优化的主方法 调用公共子表达式优化 调用全局寄存器分配 含有划分基本块、生成流图的方法 全局寄存器分配 a) 划分基本块 b) 得到数据流图 c) 到达-定义分析 d) 得出定义-使用链 e) 构建定义-使用网 f) 构建网与网之间的冲突矩阵 g) 使用着色图算法得出寄存器分配结果 消除公共子表达式优化 a) 划分基本块 b) 针对块建立 DAG 图 c) 将 DAG 图反变换成为四元式
)
语句
9
情况语句
switch
(
条件
)
{
情况表
缺省
}

情况表 情况子语句

情况子语句
case
常量
:
语句

缺省
default
:
语句

赋值语句
标识符
=
表达式

条件语句
if

(
条件
)
语句

因子 乘法运算符 因子

10
表达式
+

加法运算符

-

变量定义
类型标识符
标识符

变量说明部分
变量定义
;

声明头部 int 标识符
float
标识符
=
实数
char
标识符
=
字符

小数部分
数字

标识符
字母
字母
数字

有返回值函数定义部分
声明头部
(
参数表
)
复合语句

无返回值函数定义部分

编译技术第二版教学设计

编译技术第二版教学设计

编译技术第二版教学设计一、课程简介本课程旨在介绍编译器的基本概念、技术和实现方法。

通过本课程的学习,学生将掌握编译器的基本原理和常用技术,熟悉编译器的组成、工作流程和实现方法,了解现代编译器的设计与实现,掌握编译器性能优化和调试技巧。

本课程的教学重点在于对编译器原理和实现方法的深入探讨,同时注重训练学生的代码能力和实践能力,以提升学生的编程素质和实践能力。

二、教学目标本课程的目标是使学生掌握以下知识和技能:1.熟练掌握编译器的基本原理和常用技术;2.熟悉编译器的组成、工作流程和实现方法;3.熟练掌握现代编译器的设计与实现;4.掌握编译器的性能优化和调试技巧;5.具有较强的代码能力和实践能力。

三、教学内容本课程的教学内容包括以下几个部分:1. 编译器原理和基本概念介绍编译器的基本概念和原理,包括语言的语法和语义、编译器的处理过程、中间代码和目标代码的生成等。

2. 词法分析器和语法分析器介绍词法分析器和语法分析器的原理和实现方法,包括正则表达式、有限状态自动机、上下文无关文法、语法分析算法等。

3. 语义分析和中间代码生成介绍编译器的语义分析和中间代码生成的原理和实现方法,包括类型检查、符号表管理、中间代码的表示和生成等。

4. 代码优化和代码生成介绍编译器的代码优化和代码生成的原理和实现方法,包括常见的代码优化技术和目标机器代码的生成方法。

5. 实践项目本课程将设置一个实践项目,让学生基于前面的教学内容,设计和实现一个简单的编译器。

四、教学方法本课程采用讲授、实验和练习相结合的教学方法,注重培养学生的实践能力和代码能力。

1. 讲授通过讲授来介绍编译器的基本概念、原理和实现方法,让学生了解编译器的工作原理和流程。

2. 实验通过实验来让学生深入理解编译器的工作原理,掌握编译器的实现方法和技术,熟悉编译器的组成和流程,提高学生的实践能力。

3. 练习通过题目练习来帮助学生巩固所学知识,同时提高学生的编程能力和实践能力。

《编译技术》课程设计

《编译技术》课程设计

《编译技术》课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握编译技术的基本原理和方法,能够运用编译原理分析和设计简单的编译器。

具体目标如下:1.知识目标:–掌握编译原理的基本概念,如文法、语法分析、语义分析、中间代码生成、目标代码生成等。

–了解编译器的基本结构和工作原理。

–熟悉编译器的优化技术。

2.技能目标:–能够使用编译原理的方法和技巧分析简单的程序代码。

–能够运用编译原理设计和实现简单的编译器。

–能够对编译器进行基本的优化。

3.情感态度价值观目标:–培养学生的抽象思维和逻辑思维能力。

–培养学生对编译技术的兴趣和热情,使学生认识到编译技术在软件工程中的重要性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括编译原理的基本概念、编译器的基本结构和工作原理、编译器的实现技术和优化技术。

具体安排如下:1.编译原理的基本概念:–语言、文法、语法分析、语义分析等基本概念。

2.编译器的基本结构和工作原理:–编译器的基本组成部分,如词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、目标代码生成器等。

–编译器的工作流程,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、目标代码生成等阶段。

3.编译器的实现技术:–词法分析器的实现技术,如正则表达式、有限自动机等。

–语法分析器的实现技术,如递归下降分析、LL分析、LR分析等。

–语义分析器的实现技术,如类型检查、符号表管理等。

4.编译器的优化技术:–常见的优化技术,如常量折叠、死代码消除、循环优化等。

三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过讲解编译原理的基本概念、基本技术和方法,使学生掌握编译技术的核心知识。

2.讨论法:学生进行课堂讨论,引导学生思考和探索编译技术的问题,培养学生的抽象思维和逻辑思维能力。

3.案例分析法:分析典型的编译器设计案例,使学生了解编译器的实际应用和实现技巧。

4.实验法:让学生动手设计和实现简单的编译器,培养学生的实际操作能力和创新能力。

编译技术课程设计

编译技术课程设计

编译技术课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握编译技术的基本原理和方法,培养学生运用编译技术解决实际问题的能力。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解编译程序的基本概念、编译过程、语法分析、语义分析、目标代码生成和优化技术等基本知识,掌握常用的编译算法和数据结构。

2.技能目标:学生能够运用编译技术解决实际问题,具备编写简单编译程序的能力。

通过课程学习和实践,使学生具备较强的编程能力和问题解决能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对编译技术的兴趣和热情,使学生认识到编译技术在计算机科学领域的重要地位,增强学生的学术追求和创新精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.编译程序概述:介绍编译程序的定义、分类和功能,编译程序的运行机制和编译过程。

2.词法分析:讲解词法分析的基本概念、词法分析器的实现方法和常用算法。

3.语法分析:介绍语法分析的基本概念、语法分析器的实现方法和常用算法,如递归下降分析法、LL分析法、LR分析法等。

4.语义分析:讲解语义分析的基本概念、语义分析器的实现方法和常用算法,包括类型检查、符号表管理、静态语义分析等内容。

5.目标代码生成与优化:介绍目标代码生成和优化的基本概念、方法和算法,如中间代码生成、代码优化技术等。

6.编译器实现:讲解编译器实现的基本方法和步骤,包括编译器前端和后端的实现技术。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:教师通过讲解、举例等方式,向学生传授编译技术的基本概念、原理和方法。

2.讨论法:学生进行课堂讨论,引导学生思考和分析问题,培养学生的创新意识和问题解决能力。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握编译技术的应用和实现方法。

4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手编写编译程序,培养学生的实际编程能力和实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的编译技术教材,为学生提供系统的理论知识。

《编译原理》教学大纲

《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。

《编译技术》课程设计

《编译技术》课程设计

《编译技术》课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握编译技术的基本原理和方法,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、目标代码生成和优化等主要环节。

通过本课程的学习,学生应能理解并应用编译原理解决实际问题,提高软件开发和维护的效率。

在知识目标方面,学生应掌握编译器的基本架构和各个阶段的主要算法。

在技能目标方面,学生应能够使用现有的编译器工具,并根据实际需要进行简单的编译器设计和实现。

在情感态度价值观目标方面,学生应培养对软件工程的热爱和敬业精神,提高团队合作能力和创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括编译原理的基本概念、编译器的各个阶段以及相关的算法和优化技术。

具体包括:1. 编译原理的基本概念,如编译器的作用、编译过程和编译器的基本架构;2. 词法分析,如词法规则、词法分析器的设计和实现;3. 语法分析,如语法规则、语法分析树和分析算法;4. 语义分析,如类型检查、语义分析和错误处理;5. 中间代码生成,如三地址码和中间代码优化;6. 目标代码生成和优化,如指令选择、代码生成和优化技术。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

在教学过程中,我们将注重理论教学与实践相结合,通过生动的案例和实际的编译器工具使学生更好地理解和应用编译原理。

同时,我们将鼓励学生积极参与课堂讨论,提高他们的思考能力和创新意识。

此外,我们还将通过实验课程让学生亲自动手设计和实现简单的编译器,提高他们的实践能力和团队合作能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备一系列教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材方面,我们选择《编译原理》一书作为主教材,同时推荐《现代编译原理》等参考书供学生自主学习。

多媒体资料方面,我们将提供课件、教学视频和相关的学术论文等,以丰富学生的学习体验。

实验设备方面,我们将提供计算机实验室,让学生能够在实验课程中亲自动手实践编译原理。

编译技术课程设计

编译技术课程设计

编译技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解编译技术的基本概念,掌握编译过程的主要环节及其作用;2. 学会使用一种编程语言进行简单的程序设计,并能将其编译成可执行程序;3. 了解编译器的基本结构,掌握编译器各部分的协同工作原理。

技能目标:1. 能够运用所学的编译技术知识,对简单的程序进行词法分析、语法分析和语义分析;2. 学会使用编译工具,如编译器、调试器等,进行程序调试和优化;3. 培养学生的编程思维和问题解决能力,使其能够运用编译技术解决实际问题。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对编译技术的兴趣,培养其主动学习的热情;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,使其在编译技术学习中形成良好的学习习惯;3. 增强学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在让学生掌握编译技术的基本知识和技能,培养其编程兴趣和问题解决能力。

课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

在教学过程中,注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提高教学质量。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 编译技术基本概念:介绍编译器的作用、编译过程、编程语言分类等,对应教材第一章内容。

2. 编程语言基础:学习一种编程语言(如C语言),掌握基本语法和编程规范,对应教材第二章内容。

3. 编译过程及原理:- 词法分析:分析源程序的词法结构,学习词法分析器的构建方法,对应教材第三章第一部分;- 语法分析:分析源程序的语法结构,学习语法分析器的构建方法,对应教材第三章第二部分;- 语义分析:研究源程序中的语义信息,学习语义分析器的构建方法,对应教材第三章第三部分;- 中间代码生成:学习中间代码的表示方法,掌握中间代码生成技术,对应教材第四章内容;- 目标代码生成:学习目标代码的生成方法,掌握汇编语言的基本知识,对应教材第五章内容;- 代码优化:了解代码优化技术,学习优化编译器的方法,对应教材第六章内容。

《编译技术》课程教学大纲

《编译技术》课程教学大纲

《编译技术》课程教学大纲课程编号:E06B3110课程中文名称:编译技术课程英文名称:Compiler Technology开课学期:秋季学分/学时:3.0/48先修课程:计算机组成原理、算法与数据结构、一门高级程序设计语言建议后续课程:适用专业/开课对象:计算机专业3年级本科生团队负责人:张莉责任教授:张莉执笔人:张莉核准院长:一、课程的性质、目的和任务编译系统是计算机系统中最重要的系统软件之一,也是学生在课堂学习过程中接触到的第一个完整的软件系统。

编译系统完成的语言的翻译,会影响成千上万个软件的正确性,其相关的模型、理论和算法也可应用于一般的软件设计和开发中。

本课程介绍编译系统的理论基础、构造方法和实现技术,是学生了解高级程序设计语言原理和编译相关技术的基础课,是计算机学科的一门核心专业必修课程。

本课程全面介绍编译系统的功能、原理和构造方法,重点解决设计语言翻译器时遇到的普遍问题,不局限于于某种源语言或目标机器。

本课程要求学生既要掌握有关编译的经典基础理论,又要学会运用先进的软件开发技术构造实际编译系统的方法,是一门理论和实践要求都很高的课程,也是学生在本科学习阶段培养动手能力的一个非常重要的环节。

本课程要求学生掌握编译的基本概念、编译器实现的原理和常用的方法,了解编译过程及编译系统的构造(机理和结构),为独立编写一个小型编译系统打下基础。

通过对经典的理论基础知识的学习,除了让学生了解高级程序设计语言原理和相关概念,掌握编译程序的构造和相关技术,让学生也能通过本课程掌握软件领域重要的程序(模型)等价转换技术;程序(模型)优化技术。

二、课程内容、基本要求及学时分配系统地介绍编译的基本理论和编译程序的构造方法及技术,包括文法与语言的概念和表示,词法分析,语法分析,语法制导翻译技术,符号表管理,运行时的存储组织及分配,源程序的中间形式,错误处理,语义分析和代码生成。

对于代码优化、编译程序的生成方法和工具、编译新技术也作了简要介绍。

编译技术课程设计大纲及指导书

编译技术课程设计大纲及指导书

《编译技术》课程设计大纲及指导书实验名称:根据给定的文法完成一个小型编译器。

实验目的:本课程设计实验项目的目标是通过实际构造一个完整的编译器,加深对编译器实现原理的理解,了解完整编译系统的构造方法。

实验类型:验证型、提高型实验学时:50学时实验描述:根据各难度的题目的说明,选择一个难度等级,将获得一份随机分配的该难度等级的文法。

根据获取的文法实现编译器:1.难度等级:低目标:完成编译器及解释执行程序,解释执行程序对编译器产生的PCODE能解释执行,产生运行结果文法:PL/0文法(与教材上的文法略有差别)优化:无中间代码:无目标码:PCODE最高分:652.难度等级:中目标:完成编译器及解释执行程序,解释执行程序对编译器产生的PCODE能解释执行,产生运行结果文法:扩充C0文法优化:无中间代码:无目标码:PCODE最高分:853.难度等级:高目标:实现编译器,生成X86汇编或MIPS汇编文法:扩充C0文法(无实型)优化:基本块内部的公共子表达式删除(DAG图);全局寄存器分配(引用计数或着色算法);数据流分析(通过活跃变量分析,或利用定义-使用链建网等方法建立冲突图);其它优化自选;代码生成时合理利用临时寄存器(临时寄存器池),并能生成较高质量的目标代码;中间代码:四元式目标码:32位X86汇编或MIPS汇编(任选一)最高分:100实验要求:1. 每人独立完成一份作业2. 采用递归子程序法进行语法分析,所有代码要求手工编程实现3. 可以有图形用户界面4. 完成一份文档,包括以下内容:1) 需求说明:包括文法及其分析说明、目标代码说明、优化方案说明(高)2) 详细设计:包括程序结构、类、方法/函数的功能描述和调用依赖关系、关键算法、符号表管理方案、存储分配方案、解释执行程序结构(低中)、解释执行过程(低中)、四元式设计(高)、优化算法设计(高)、出错处理方案3) 操作说明:包括程序安装、环境配置;程序启动后,编译、运行、结果显示等操作的说明4) 测试报告:包括至少10个测试程序的源程序及测试结果(无需截屏)(其中5个是有错误的文件,如有扩充,还需另外提供5个测试程序,扩充后的语言必须包含原来的语言)、测试结果分析5) 总结感想:完成本实验项目后的感想及建议5. 用C/C++语言实现6. 开发环境Visual Studio或CodeBlocks7. 提交完整的项目/工程文件,在集成开发环境下可编译运行8. 目录命名及组织阶段成果以”学号_姓名_任务说明”命名提交的文档;最终成果组织为如下三个文件夹:源代码文档测试程序提交时打包为一个zip文件,按如下规则命名:学号_姓名[_MIPS][_申优].zip(如12061001_×××_申优.zip ,12061001_×××.zip,12061001_×××_MIPS_申优.zip)考核:1. 检查文档内容是否齐全、正确。

编译技术--教学大纲

编译技术--教学大纲

编译技术教学大纲编译技术是计算机类专业的重要专业课程。

教学团队以陕西省教学名师王曙燕教授为带领。

全面、系统地介绍了编译器的架构设计及实现技术,增强学生形式化、解决复杂工程问题的能力。

涉及自动机理论、数据流分析、反编译技术是新技术领域的热点知识。

课程概述编译技术是计算机科学与技术专业、软件工程专业本科生及计算机类研究生重要的专业课程,培养学生用计算机解决问题的思路和抽象思维的方法。

通过本课程的学习使学生对高级语言程序的编译过程及其原理有较全面的了解,从理论和实践上掌握高级语言程序翻译的基本原理,具有系统软件翻译开发的初步能力,为进行其它复杂软件设计打下良好的基础。

课程大纲第一章编译系统概论第1讲编译过程概述1(总时长16分26秒)第2讲编译过程概述2(总时长17分25秒)单元测验1单元作业1第二章上下文无关文法和形式语言第1讲文法与形式语言1(总时长16分42秒)第2讲文法与形式语言2(总时长17分59秒)第3讲文法与形式语言3(总时长19分39秒)单元测验2单元作业2第三章有穷自动机与正则表达式理论基础第1讲确定的有限自动机(总时长14分27秒)第2讲非确定的有限自动机(总时长16分46秒)第3讲非确定的有限自动机的确定化-1(总时长17分37秒)第4讲非确定的有限自动机的确定化-2(总时长13分32秒)第5讲DFA的最小化(总时长15分8秒)第6讲正规式与有限自动机的转化(总时长17分30秒)单元测验3单元作业3实验1 词法分析器实验内容与要求第四章自上而下语法分析第1讲消除左递归(总时长11分36秒)第2讲FIRST集的构造(总时长12分20秒)第3讲FOLLOW集的构造(总时长5分41秒)第4讲LL(1)语法分析(总时长6分25秒)第五章自下而上语法分析第1讲自下而上语法分析(总时长6分8秒)第2讲求解FIRSTVT集和LASTVT集(总时长17分47秒)第3讲最左素短语的确定(总时长13分30秒)第4讲构造识别活前缀的NFA(总时长15分19秒)第5讲构造识别活前缀的DFA(总时长8分54秒)第6讲LR语法分析方法(总时长15分58秒)第7讲LR(0)语法分析(总时长11分46秒)第8讲SLR(1)语法分析(总时长14分28秒)第9讲LR(1)语法分析(总时长16分52秒)单元测验5单元作业5习题讲解1第二章习题讲解第三章习题讲解实验2 语法分析器实验内容与要求习题讲解2第四章习题讲解第五章习题讲解第六章语法制导翻译和中间代码第1讲中间代码及其表示方法(总时长11分52秒)第2讲三地址代码的表示方法(总时长21分46秒)第3讲数组元素的翻译1(总时长13分43秒)第4讲数组元素的翻译2(总时长14分56秒)第5讲条件语句的翻译(总时长13分02秒)第6讲循环语句的翻译(总时长11分59秒)单元测验6单元作业6-1单元作业6-2第七章符号表第1讲符号表的组织及其作用(总时长13分49秒)第2讲符号的整理与查找(总时长18分12秒)第3讲名字的作用范围(总时长12分39秒)单元测验7单元作业7-1单元作业7-2第八章运行时存储空间组织第1讲运行时存储器的划分(总时长10分38秒)第2讲简单的栈式存储分配(总时长15分33秒)第3讲嵌套过程语言的栈式实现-静态链实现非局部变量的访问(总时长14分04秒)第4讲嵌套过程语言的栈式实现-display表实现非局部变量的访问(总时长13分55秒)单元测验8单元作业8-1第九章优化第1讲局部优化(总时长13分41秒)第2讲循环优化-代码外提(总时长16分14秒)第3讲循环优化-强度削弱与删除归纳变量(总时长14分41秒)第4讲数据流分析-任意路径数据流分析(总时长15分18秒)第5讲数据流分析-全路径数据流分析(总时长14分15秒)单元测验9单元作业9-1单元作业9-2第十章并行编译基础第1讲并行编译基础(总时长14分44秒)习题讲解3第六章习题讲解第七章习题讲解第八章习题讲解第九章习题讲解预备知识本课程的预修课程是计算机组成原理、数据结构和操作系统等,并与程序设计语言等课程相关联。

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《编译技术》课程教学大纲
英文名称:Compiler Technology
课程类型:学科基础课
学时/学分:56/3.5
适用专业:计算机科学与技术
一、课程性质、目的和任务
编译技术是计算机科学与技术专业重要的学科基础课之一,目的是使学生掌握编译程序的相关理论知识;理解编译程序构造的一般原理;了解编译程序的基本设计方法和主要实现技术。

其任务是让学生掌握编译程序的相关概念和一般原理;掌握词法分析和语法分析的常用分析方法;理解编译程序翻译高级语言的原理和翻译过程,把学生培养成为知识面宽、动手能力强的适应社会发展和需要的高级应用型人才。

二、教学基本要求
1.编译程序概述
了解语言处理程序的含义及种类;理解编译程序的工作原理;掌握编译程序的相关概念及各组成部分的功能。

2.词法分析
了解词法分析器的任务;理解有限自动机的理论;掌握正规式的定义和状态转换图的表示方法。

3.语法分析
了解语言和文法的知识;理解上下文无关文法的定义和产生式的含义;掌握自上而下和自下而上两种分析方法。

4.语义分析概述
了解符号表的操作及完善过程;理解语义分析的概念和静态语义分析的内容;掌握正下而上语法制导翻译的语义分析方法。

5.运行时存储空间的组织和管理
了解动态存储分配策略;理解参数传递的种类和方法;掌握过程的定义方法、名字的作用域及其引用规则。

6.中间代码生成
了解分支语句和控制语句的中间代码表示及翻译方法;理解赋值语句和布尔表达式的中间代码表示及翻译方法;掌握后缀表示,语法树和三地址代码的中间表示方法。

7.目标代码生成
了解指令的选择、寄存器的分配方法和目标机器的指令系统;理解指令代价的计算方法和流图的概念及表示方法;掌握目标程序的种类和特点、基本块的定义及表示方法。

三、课程内容
1.编译程序概述
1.1编译程序的概念
1.2编译程序的组成
重点:翻译程序和编译程序的概念
难点:词法分析程序和语法分析程序的分析方法,
2.词法分析
2.1词法记号及属性
2.2词法记号的描述与识别
2.3有限自动机
重点:词法记号和词法单元等相关概念,NFA和DFA的构成及表示方法
难点:NFA到DFA的转换方法
3.语法分析
3.1上下文无关文法
3.2语言和文法
3.3自上而下分析
3.4 自下而上分析
3.5 LR分析器
重点:终结符、非终结符和推导的含义,非递归预测分析方法,用栈实现移进—归约分析,LR 分析器的工作原理;
难点:模式的含义和产生式的表示,文法左递归的消除方法,LL(1)文法,LR分析方法。

4.语义分析
4.1 语义分析概述
4.2 符号表
重点:自下而上语法制导翻译的语义分析的原理,符号表的概念及内容;
难点:自下而上语法制导翻译的语义分析方法,符号表的操作及完善过程。

5.运行时存储空间的组织和管理
5.1 局部存储分配策略
5.2 全局存储分配策略
5.3 非局部名字的访问
5.4 参数传递
重点:过程的定义和局部数据的存储安排,静态分配的含义及分配方法,参数的值调用方法;
难点:名字的作用域,动态分配,参数的引用调用方法。

6.中间代码生成
6.1 中间代码的种类
6.2声明语句的翻译
6.3赋值语句的翻译
6.4布尔表达式及控制语句的翻译
重点:后缀表示和三地址代码,赋值语句的文法,布尔表达式的中间代码翻译;
难点:翻译时变量地址的计算方法,赋值语句的翻译方法,控制语句的翻译方法。

7.目标代码生成
7.1目标代码生成器设计中的的问题
7.2 目标机器
7.3基本块和流图
重点:目标代码和种类和特点,指令系统,基本块和流图的含义和划分方法;
难点:指令选择和寄存器的分配方法,指令代价的计算。

四、实验(上机)内容及要求
实验题目:词法分析程序的设计
实验目的:通过完成词法分析程序,了解词法分析的过程,加深对词法分析原理的理解。

实验内容及要求:用C语言编写一个词法分析程序,使其完成词法分析的功能。

学生可以通过上网等方式查阅词法分析程序的相关资料,进一步理解词法分析程序的工作原理和分析过程。

源程序进行词法分析后,将形成内部输出形式。

实验步骤:1、设计主要数据结构。

2、设计程序结构和算法。

3、编码实现
4、程序调试和实例测试。

五、教学环节学时分配
六、选用教材及参考教材
1.教材
编译原理.陈意云,张昱.高等教育出版社,2003.
2.参考教材
编译程序构造原理和实现技术.金成植.高等教育出版社,2000.
七、说明
1.修订大纲的指导思想
教学大纲必须体现课程建设的指导思想,是组织教学过程及安排教学任务的基本依据。

因此,按照教育部《普通高等学校计算机基础教育教学基本要求(本科)》,在遵循国家教育部有关文件精神的基础上,对大纲进行了修订。

新的教学大纲注重突出整体优化的原则,提高学生的科学素养,将实践能力和创新精神的培养融为一体,使其符合基本的教学规律和社会、经济、科学技术发展的要求,实现我们的培养目标。

2.本课程与其它课程的联系
先行课:高级程序设计语言(C / PASCAL)、汇编语言、数据结构
后续课:软件工程
3.教学方式与教学方法的具体改革措施
本课程以课堂讲授为主,结合上机实践,注意培养学生的自学能力与动手实践能力,提高程序设计水平。

实践环节建议在C语言环境下,学生能通过上网查阅等方式,查找有关词法分析的相关资料,编写出相应程序,然后进行程序的调试,实现词法分析和语法分析的功能。

4.在教学过程中,课堂讲授多采用CAI辅助教学形式和启发式的教学方式,从调动学生自身学习的积极性、引导学生主动思考问题、强调知识的连贯性等方面入手,进而使学生在完成相关内容学习的同时,还可提高学生计算机专业素质,培养学生的抽象思维能力。

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