《编译原理》课程教学大纲 先修课程：高级程序设计语言，汇编语言，数据结构，离散数学等 授课对象：计算机专业本科生 总学时数：72学时 一、教学目的： 编译原理课程是计算机科学与技术专业学生的专业骨干课之一。通过学习这门课程，使学生掌握编译程序的基本原理、方法和实现技术，使学生更好的理解程序语言的内部机制，培养学生初步掌握设计大型系统软件的方法、技术以及设计大型软件的能力。 二、各章考核要求 第一章 编译程序概述 主要内容：编译程序，编译过程概述，编译程序的结构，编译程序生成，学习构造编译程序。 重点：编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，编译程序框架。 具体要求：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；熟悉编译程序总框；了解编译程序的生成过程和构造工具。 第二章 一个微小编译器 主要内容：微小语言Micro,Micro语言的词法分析、语法分析、语义分析以及目标代码生成 重点：单词概念和词法分析，处理简单表达式的语义栈技术。 具体要求：理解程序语言词法、语法和语义等概念；熟悉高级程序语言一般结构和主要共同特征。 掌握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 主要内容：词法分析器任务，词法分析器设计，正规表达式与有限自动机，词法分析器自动生成。 重点：词法分析器的任务与设计，状态转换图。 具体要求：理解词法分析器功能及形式；熟练掌握词法分析器设计的原理，掌握运用状态转换图进行词法分析器设计。 第四章 文法与语法分析 主要内容：上下文无关文法，自上而下语法分析（递归下降分析法，LL(1)方法），自下而上语法分析（LR(0),LR(1),SLR(1),LALR(1)等语法分析方法、算符优先分析方法）。 重点：上下文无关文法，递归下降子程序，LL(1)分析表构造，LL(1)文法。 具体要求：正确理解上下文无关文法基本概念，包括：文法的定义、编写、句型、句子、语言、语法树、二义性等；正确理解自下而上语法分析的基本思想，以及归约、短语、句柄、分析树等概念；掌握算符优先分析基本方法：算符优先表和和算符优先函数构造技术；正确理解自上而下分析的基本思想；熟练掌握递归下降分析基本方法：消除左递归，消除回溯，构造递归下降子程序；掌握LL(1)分析程序的基本原理和LL(1)分析表构造；理解LL(1)方法的定义。 LL(1)分析器的自动生成器、LALR(1)分析器的自动生成器不作要求。 第五章 语义分析 主要内容：语义分析内容、标识符的内部表示、类型的内部表示、值的内部表示。符号表的组织和使用，整理与查找，名字的作用范围，表的内容。程序的语义分析方法。 重点：符号表的作用与内容、语义分析原理及过程。 具体要求：理解符号表的作用及符号表组织和使用方法，了解名字的作用范围，了解符号表中一般应包含的内容。 第六章 运行时的存储空间 主要内容：运行时存储空间结构，运行时存储空间的分配策略，简单的栈式存储分配的实现，过程活动记录，运行时变量的访问以及变量访问环境的三种实现方法。 重点：静态分配策略和动态分配策略基本思想，嵌套过程语言栈式分配，活动记录、DISPLAY表、运行时栈的组织。变量访问环境的实现（掌握一种） 具体要求：正确理解目标程序运行进存储空间的使用和组织管理方式；理解静态分配和动态存储分配基本思想；掌握栈式存储分配的处理方式；掌握栈式动态分配中活动记录和DISPLAY表作用、组织、内容及使用；了解嵌套过程语言程序运行时整个运行栈的内容的组织。 6．5非正常出口和形式过程语句，6.6分程序记录和动态数组空间不作要求。 第七章 动作文法和属性文法 主要内容：动作符，动作文法，尾动作文法，抽象尾动作文法，动作文法的LL实现和动作文法的LR实现。 重点：尾动作文法及其实现技术。 具体要求：了解动作符的概念，能够编写简单的语义子程序。掌握尾动作文法的两种实现技术。 7．3-7．6属性文法部分不作要求。 第八章中间代码生成 主要内容：语法制导翻译概述，各种常见中间语言形式，各种语句到四元式的翻译，自下而上分析制导翻译概述。 重点：语法制导翻译基本思想；三种中间语言：四元式、三元式、逆波兰表示；算术表达式的翻译，布尔表达式的翻译，控制语句的翻译。 具体要求：正确理解语法制导翻译基本原理；熟悉常见的几种中间语言：四元式、三元式、逆波兰表示；掌握各种语句到四元式的翻译方法，包括：简单算术表达式，布尔表达式，控制语句，数组引用，过程调用等。了解自上而下分析制导翻译基本思想和实现方法。 第九章 中间代码优化 主要内容：优化概述，局部优化，基本块、程序流程图，常量表达式优化，基于常量定值分析的常表达式全局优化，公共表达式的优化，基于值编码的公共表达式局部优化，循环不变式外提等 。 重点：常量表达式优化，公共表达式的优化，基于值编码的公共表达式局部优化，循环不变式外提。 具体要求：正确理解代码优化的定义和各种可能的优化概念；掌握基于基本块的局部优化方法。 9.5循环内归纳表达式的优化不作要求。 第十章 目标代码生成 主要内容：目标代码的种类，临时变量的空间分配方法，基于多元式的单寄存器的目标代码生成 重点：基于多元式的单寄存器的目标代码生成。 具体要求：正确理解代码生成过程的基本问题，理解临时变量、寄存器描述和地址模式等概念；掌握简单代码生成算法。