《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。

重点：程序设计语言的定义，语法图及BNF表示法，编译程序的各阶段功能。

难点：程序执行的方式、编译程序“趟”的概念。

第一节程序设计语言与编译程序的联系

一、源程序、程序设计语言的执行

二、编译程序的两种方式：解释与编译

三、编译程序的定义

第二节编译程序构造及有关概念

四、程序设计语言的四个方面：语法、语义、语用、语境

五、语法的定义：语法图、BNF表示法、口语

六、程序执行的过程

七、编译程序的组成模块：词法分析、语法分析、语义分析、代码优化、目标代码生

成

八、“趟”的概念

九、编译程序的分类

第三节形式语言与编译实现技术

思考题：

1．编译原理的定义是什么？

2．编译原理由几部分构成？各部分完成哪些工作？

3．在编译过程中“趟”的概念是指什么？

第二章文法与语言学时： 8 学时（讲课 6 学时，实验2 学时）

理解字母表的定义及闭包、符号串的基本知识及其运算、符号串集合概念及运算；文法的形式定义、 Chomsky语言的分类、文法等价及其等价变换方法、语法分析树与句型分

析。掌握

本章讲授要点：字母表的定义及闭包、符号串的基本知识及其运算、符号串集合概念及运算、文法的形式定义、Chomsky语言的分类、文法等价及其等价变换方法、语法分析树与句型分析。

重点： Chomsky 文法的定义、文法和语言之间的关系、规范推导和规范规约、文法的二义性判定；文法的化简。

难点：句型分析、文法的文法的二义性判定、文法等价及其等价变换方法。

第一节符号串与符号串集合

一、字母表的定义、字母表的闭包与正闭包

二、符号串及其运算

第二节文法与语言的形式定义

一、文法的形式定义、重写规则的表示形式

二、文法的定义、应用文法产生语言的句子

三、语言的形式定义

第三节语言的分类

一、 Chomsky语言分类法

二、 Chomsky的文法定义

三、上下文无关的讨论

第四节文法等价与等价变换

一、文法等价

二、压缩文法等价变换

三、消去单规则等价变换

四、消去左规则等价变换

第五节语法分析树与句型分析

一、语法分析树

二、句型分析

思考题：

1．弄清字母表、字符串集合、字符串闭包及正闭包的定义。

2．弄清文法、重写规则与语言之间的关系。

3． Chomsky语言类有几类？各有什么特点？

4．什么是无用规则，如何消除？

5．弄清在推导语法树中，弄清句型、短语、简单短语、句柄以及句子的概念。

第三章词法分析学时： 14 学时（讲课10 学时，实验 4 学时）了解词法分析的目标和实现方法、词法分析器的目标是识别源程序中的各个单词。理解确定有限自动机的组成和非确定有限自动机的组成。掌握状态转换图、状态转换图与正则文

法的相互转换、确定有限自动机和非确定有限自动机、NFA转 DFA、 DFA的最小化、正则表达式与正则集、正规式转DNF。

本章讲授要点：词法分析器的目标是识别源程序中的各个单词。词法分析可以通过确定

有限自动机来完成。：状态转换图、状态转换图与正则文法的相互转换、确定有限自动机和

非确定有限自动机、 NFA转 DFA、 DFA的最小化、正则表达式与正则集。词法分析程序的实现与编写，以及词法扫描程序的算法。

重点：状态转换图、正则文法与状态转换图的互换、NFA转 DFA、DFA的最小化。正则表达式与状态转换图。

难点： NFA转 DFA、 DFA的化简、正则文法与正则表达式。

第一节引言

一、词法分析的任务、词法分析程序

二、符号的识别与重写规则的关系

三、词法分析的实现方式

第二节正则表达式与有穷状态自动机

一、状态转换图、状态转换系统

二、确定有穷状态自动机DFA

三、非确定有穷状态自动机NFA

四、 DFA 的化简

五、正则表达式