《编译原理》课程教学大纲1

《编译原理》课程是计算机科学与技术专业的核心基础课，旨在培养学生理解和构建编译程序的能力。这门课程涵盖了从源代码到目标代码转换的全过程，涉及到诸多关键技术和理论。 第一章“编译程序概论”介绍了编译的基本概念，如编译器的作用、编译过程的各个阶段，以及编译程序的结构。这一部分的重点在于理解编译程序的结构，包括前端和后端，以及如何利用工具来构造编译器。教学方法主要是讲解配合案例分析，以帮助学生直观地理解复杂的编译程序构造过程。 第二章“形式语言与自动机”深入探讨了形式语言的理论基础，包括文法、语言、语法树和二义性等。同时，课程会讲解有限自动机和下推自动机，其中正则文法与正则式的等价性是难点。 第三章“词法分析”关注的是将源代码分解为词法单元的过程，涉及词法分析的基本概念和自动构造词法分析程序的技术。 第四章和第五章分别介绍了自顶向下和自底向上的语法分析方法，如LL和LR分析。LR分析器的构造，特别是LR(0)、SLR(1)、LR(1)和LALR(1)分析，是这部分的重点。 第六章“语法制导的语义计算和中间代码生成”讲解了如何利用属性文法进行语义分析，并生成中间代码。S属性文法和L属性文法是理解语义计算的关键。 第七章“静态语义分析与中间代码生成”涵盖了符号表的管理和静态语义检查，如类型检查，以及如何将高级语言转化为可优化的中间代码。 第八章“代码优化”涉及局部和全局优化技术，如窥孔优化、控制流分析、循环优化和数据流分析，这些都是为了提高生成的目标代码效率。 第九章“代码生成”介绍如何将中间代码转化为特定机器的机器码，这是编译过程的最后一环。 第十章“编译程序的构造”则探讨了编译程序的设计和实现，包括自展技术和编写编译器的工具。 课程还包含一周的课程设计实践，让学生亲手构建简单的编译器，以巩固理论知识。 此外，课程推荐王生原等编著的《编译原理》（第3版）作为教材，强调学生在课前预习、课中讨论和课后复习的重要性，以提升其应用编译原理解决实际问题的能力。通过这门课程的学习，学生不仅能够理解编译器的工作原理，还能具备设计和实现编译器的基础技能。