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
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
项
因子 乘法运算符 因子
10
表达式
+
项
加法运算符
项
-
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
编译技术课程设计选题背景在计算机科学领域中，编译器是一项核心技术。
它的作用是将高级语言编写的程序翻译成机器能够执行的指令代码。
编译器的设计和实现涵盖了多个方面的知识和技能，如计算机体系结构、数据结构、算法等等。
编译技术课程是计算机科学相关专业中的重要课程之一，对学生的编译器设计和开发能力的培养具有重要的意义。
课程设计目标本次课程设计旨在让学生了解编译器的基本原理和实现技术，掌握编译器的设计和开发方法，提高学生的编译器设计和开发能力。
教学内容本课程设计包括以下几个模块：第一模块：编译器的基本原理本模块主要介绍编译器的基本概念、工作流程和编译器的组成部分。
其中包括Scanner、Parser、Semantic Analyzer、Code Generator等组件的功能和作用，学生需要了解这些组件的原理和实现方法。
第二模块：正则表达式和有限自动机本模块主要介绍正则表达式和有限自动机的基本原理和应用。
学生需要了解如何使用正则表达式进行词法分析，以及如何使用有限自动机进行Token的识别和匹配。
第三模块：语法分析和语法树本模块主要介绍语法分析的基本原理和实现方法，以及语法树的构建和遍历方法。
学生需要实现一个简单的语法分析器，可以使用LL(1)文法，将源代码解析为语法树。
第四模块：语义分析和符号表本模块主要介绍语义分析的基本原理和实现方法，以及符号表的结构和使用方法。
学生需要实现一个简单的语义分析器，包括类型检查、作用域检查等功能。
第五模块：中间代码生成和优化本模块主要介绍中间代码的生成和优化技术。
学生需要将语法树转换为中间代码，并进行简单的优化，如控制流图的构建、基本块划分等。
第六模块：代码生成和汇编语言本模块主要介绍代码生成和汇编语言的基本原理和实现方法。
学生需要将中间代码翻译成目标汇编语言，并实现简单的目标代码生成和优化。
设计要求1.学生可以自己选择编程语言进行课程设计的实现，可选语言包括但不限于C、C++、Java等。
《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。
编译器的实现课程设计
编译器的实现课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解编译器的基本概念、原理及工作流程，掌握编译器的各个组成部分及其功能。
2. 使学生掌握词法分析、语法分析、语义分析等编译器核心环节的理论知识。
3. 帮助学生了解目标代码生成和代码优化等高级编译技术。
技能目标：1. 培养学生运用形式语言和自动机理论进行词法分析和语法分析的能力。
2. 培养学生设计简单的编译器，实现对一种编程语言的编译功能。
3. 提高学生运用数据结构和算法解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对编译原理的兴趣，激发学生主动探索编译技术的热情。
2. 培养学生的团队合作意识，提高学生在项目实践中的沟通协作能力。
3. 使学生认识到编译技术在计算机科学中的重要性，增强学生的专业责任感。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，以编译器实现为核心，注重理论与实践相结合。
课程目标旨在让学生掌握编译器的基本知识和技能，培养他们的创新意识和团队协作能力，为后续计算机专业学习打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生将能够独立设计并实现简单的编译器，对编译原理有更深入的理解和认识。
二、教学内容1. 编译器概述：介绍编译器的基本概念、发展历程、应用领域，以及编译器的工作流程。
相关教材章节：第1章 编译器概述2. 词法分析：讲解词法分析器的功能、设计方法和实现技术，包括正则表达式、有限自动机等。
相关教材章节：第2章 词法分析3. 语法分析：介绍语法分析器的原理、设计方法，重点讲解上下文无关文法、递归下降分析和LL(1)分析法。
相关教材章节：第3章 语法分析4. 语义分析：讲解语义分析的作用、任务，以及类型检查、符号表管理等技术。
相关教材章节：第4章 语义分析5. 中间代码生成与优化：介绍中间代码的表示方法、生成策略，以及常见的代码优化技术。
相关教材章节：第5章 中间代码生成与优化6. 目标代码生成：讲解目标代码生成的基本原理、方法，以及汇编代码的生成和优化。
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。
编译技术基础教程课程设计
编译技术基础教程课程设计课程背景随着计算机技术的发展，编译技术已经成为了计算机科学领域的一项重要技术。
编译器不仅是程序设计语言的标志，而且在软件开发过程中起着重要的作用。
本课程为计算机科学专业学生提供了一门综合性的编译技术基础课程，旨在培养学生对计算机语言和编译器的深入理解，掌握编译原理及编译器的基本原理和方法，为学生的实际开发工作提供必要的技术支持。
课程目标本课程的主要目标是使学生获得：•对编译技术的系统性、全面性掌握•编译器的基本原理及其实现方法的深入理解•了解大型编译器的设计和实现方法•掌握关键技术，能够独立设计、实现简单的编译器课程大纲第一讲、课程介绍与绪论本章主要介绍编译器的基本概念和发展历史，以及编译器的基本构成和工作过程。
第二讲、词法分析本章主要介绍词法分析的基本概念、词法分析的主要任务和方法、正则表达式和有限状态自动机。
第三讲、语法分析本章主要介绍语法分析的基本概念和方法、上下文无关文法、LL语法和LR语法。
第四讲、语义分析本章主要介绍语义分析的基本概念和方法、语义动作和语法制导翻译。
第五讲、中间代码生成本章主要介绍中间代码的基本概念和方法，以及常用的中间代码表示法，如三地址码和四元式。
第六讲、代码优化本章主要介绍代码优化的基本概念和方法，包括常见的优化技术，如常量传播、公共子表达式消除、循环展开等。
第七讲、目标代码生成本章主要介绍如何将中间代码翻译成机器码的基本概念和方法，包括目标代码的表示法、目标机器的特性和指令系统等。
第八讲、编译器设计和实现本章主要介绍大型编译器的设计思想和实现方法，包括前端和后端的结构设计和实现、优化方法和调试技巧等。
实验任务本课程共包含4个实验任务。
实验一、词法分析器设计本实验主要任务是设计并实现一个针对指定的编程语言的词法分析器，可以分析出该语言的词法结构，并输出相应的单词符号及其类型。
实验二、语法分析器设计本实验主要任务是设计并实现一个针对指定的编程语言的语法分析器，可以分析出该语言的语法结构，并生成相应的语法树。
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编译技术课程设计
一、目的
<<编译技术>>是理论与实践并重的课程，而其课程设计要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。
从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。
二﹑题目
题目1 表达式的小型编译器
题目2 程序的小型编译器
题目3 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作。
因时间关系，只要求选做一个题目，请每位同学根据自己的情况选择难度适宜的题目来完成。
三、要求
题目1表达式的小型编译器
1．词法分析产生语言的单词序列
2．语法分析能识别由加+ 乘* 括号（）操作数（变量或常数）所组成的算术表达式，其文法如下：
E→E+T|T
T→T*F|F
F→(E)|i
使用的分析方法可以是：递归下降分析法或LR分析法。
3．中间代码生成产生上述算术表达式的中间代码
4．错误处理给出错误信息
输入：算术表达式
输出：符号表，常数表。
递归下降分析法：递归调用过程
LR分析法：语义栈和符号栈
四元式序列
题目2程序的小型编译器
1．词法分析产生语言的单词序列
2．语法分析
（1）识别由加+ 乘* 括号（）操作数所组成的算术表达式
（2）识别布尔表达式
（3）识别条件语句
（4）识别循环语句
3．中间代码生成产生包含上述语句的程序的中间代码
4．错误处理错误定位及出错信息
输入：程序
输出：符号表，常数表。
递归下降分析法：递归调用过程
LR分析法：语义栈和符号栈
四元式序列
题目3文法编译器的自动生成器
输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作。
语法分析方法可以是：LL（1）分析法或LR分析法。
为文法构造分析表，并对输入串进行语法分析，判别是否符合语法规则，如果不符合，则输出错误信息。
输入：文法，文法符号串
输出：分析表、分析栈、分析结果
四、任务
题目1表达式的小型编译器
1．扩充单词
词法分析器可以识别题目（算术表达式）中包含的各类单词。
2．语法分析程序调用词法分析器
算术表达式里可以有变量、常数，而不是固定的i或以i开头的标识符。
3．增加语义分析
（1）递归下降分析法
语法制导翻译程序参考课本P135
定义：数据结构、函数、主程序、递归子程序
（2） LR分析法
语义子程序参考课本P110
分析表参考《习题解析与上机指导》P88
定义：数据结构、函数、分析表、控制程序、语义子程序
4．出错处理
给出错误信息
题目2程序的小型编译器
1．扩充单词
词法分析器可以识别题目（算术表达式、布尔表达式、条件语句、循环语句）中包含的各类单词。
2．语法分析程序调用词法分析器
3．增加语义分析
（1）布尔表达式的语法制导翻译
语义子程序参考课本P114
分析表参考《习题解析与上机指导》P89
定义：数据结构、函数、分析表、控制程序、语义子程序
（2）控制结构的语法制导翻译
语义子程序参考课本P120
分析表参考《习题解析与上机指导》P90
定义：数据结构、函数、分析表、控制程序、语义子程序
4．出错处理
给出错误信息
题目3文法编译器的自动生成器
1．接收输入的文法，构造语法分析表
LL（1）分析法语法分析表参考实例P53
LR分析法语法分析表参考实例P71
2．对输入的文法符号串，进行语法分析
LL（1）分析法分析过程参考实例P54
LR分析法分析过程参考实例P72
五、实验环境
开发环境VC++；Visual Studio；Java开发环境
语言C；C++；C#；Java
说明：课程设计可以使用任何一种语言工具，课程设计报告中请按照自己实际采用的开发工具及技术来写。
六、考核
采取上机演示和提问的考核方式。
出勤率+课程设计报告+其他=综合评定成绩。
其他评定的标准如下：
1．回答问题的正确。
（主要考核该设计是否为自己独立完成，或对设计理解掌握的程度）
2．完成任务的多少；质量的高低。
3．完成设计的速度，先完成的分数高；后完成的分数低。
4．根据完成较高要求的多少，酌情加分。
课程设计结束：
1. 提交资料——课程设计报告+源程序；
2. 将课程设计报告和源程序的电子文档压缩成一个压缩包，压缩包文件的命名规则：班级+学号（末2位）+姓名（例如：计算机110101孙亚楠）
3. 将压缩包上传至FTP服务器，同时将打印的课程设计报告（用A4纸打印）上交班长，班长收齐后交给任课教师。
地址：ftp://202.195.168.13/up/编译课程设计/计算机1101-2，网络1101-2
用户名：nianyi
密码：123456。