编译原理课程内容
编译原理课程内容
编译原理是计算机科学中的一门重要课程，主要涉及计算机程序的翻译和编译。
课程内容一般包括：
1. 词法分析：识别程序中的单词或符号，将它们分解成单独的语言单元。
2. 语法分析：将单独的语言单元组合成更复杂的语言结构，例如语句、表达式等。
3. 语义分析：对程序的含义进行分析，检查程序是否符合语言的语义规则。
4. 代码生成：将程序转换为目标机器的指令，生成可执行代码。
5. 优化技术：对代码进行优化，使得代码更加高效、节约资源。
6. 工具和技术：介绍编译器的相关工具和技术，例如词法分析器生成器、语法分析器生成器等。
编译原理课程内容较为抽象和复杂，但是对于计算机科学的学习和研究具有重要的意义。
掌握编译原理的相关知识，可以更好地理解程序设计和计算机体系结构的原理，为编写高质量的程序提供基础和指导。
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编译原理课程教学大纲
编译原理课程教学大纲一、课程简介编译原理是计算机及相关专业的重要专业课程，主要介绍程序设计语言编译器构造的基本原理和基本实现方法。
由于这门课程相对抽象且内容复杂，是较难学的一门课程。
编译系统是计算机系统中最重要的系统软件之一，它的基本作用是把高级语言等价地翻译成机器指令形式，从而能够使高级语言写成的程序顺利运行。
因此编译系统是使高级程序设计语言具有生命力的有力保证，对编译系统的理论基础、构造方法、实现技术的研究是计算机科学研究的基本内容。
设置该课程的目的是为了让学生系统地了解并掌握编译程序的构造原理，掌握符号语言的形式化处理的一般方法和步骤，熟悉编译辅助工具如LEX、YACC等。
二、课程目标（一）课程具体目标本课程是软件工程专业的一门重要的专业平台必修课，在该专业人才培养方案和课程体系中具有重要地位，对培养毕业生的专业能力和综合素质具有重要意义。
课程的具体目标如下：1. 掌握软件工程学科的专业核心知识，包括编译器构造的基本原理和基本实现方法，并能够用于解决计算机领域的复杂工程问题。
2. 能够基于软件工程的相关原理和方法，对软件工程复杂工程问题涉及的软件、模块、系统等诸多因素开展技术研究。
3. 能够结合软件工程技术相关问题背景和科学原理，评价平台环境、技术工具和有效资源在问题求解中的局限性。
4. 能够根据软件工程复杂工程问题的设计需要，开发适用工具对工程中的设计进行检验和评价。
（二）课程目标与专业毕业要求的关系表1 本课程对专业毕业要求及其指标点的支撑（三）课程对解决复杂工程问题能力的培养这门课程关注的是编译器方面的产生原理和技术问题，似乎和计算机的基础领域不沾边，可是编译原理却一直作为大学本科的必修课程。
在课程理论知识讲授环节，注重培养学生对高级语言编译原理和编译技术的深入理解，使学生掌握解决复杂工程问题所需的基本理论和工程原理，并通过适当的课后作业锻炼和检验学生解决复杂工程问题的能力。
在实验教学环节，以培养学生解决复杂工程问题的能力为目标，围绕课程目标安排实验项目，设计实验内容，明确实验要求，指导实验实施，严格实验成果考核。
编译原理课程设计_LL(1)文法的判定
课程设计报告课程：编译原理课程设计学号：姓名：班级：教师：时间：2015.05.20-2015.07.02计算机学院图4 输入LL(1)文法并测试图7 测试非LL(1)文法附录：程序代码#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<string.h>/*******************************************/int count=0; /*分解的产生式的个数*/int number; /*所有终结符和非终结符的总数*/ char start; /*开始符号*/char termin[50]; /*终结符号*/char non_ter[50]; /*非终结符号*/char v[50]; /*所有符号*/char left[50]; /*左部*/char right[50][50]; /*右部*/char first[50][50],follow[50][50]; /*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/ char first1[50][50]; /*所有单个符号的FIRST集合*/char select[50][50]; /*各单个产生式的SELECT集合*/char f[50],F[50]; /*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/char empty[20]; /*记录可直接推出^的符号*/char TEMP[50]; /*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/ int validity=1; /*表示输入文法是否有效*/int ll=1; /*表示输入文法是否为LL(1)文法*/int M[20][20]; /*分析表*/char choose; /*用户输入时使用*/char empt[20]; /*求_emp()时使用*/char fo[20]; /*求FOLLOW集合时使用*//*******************************************判断一个字符是否在指定字符串中********************************************/int in(char c,char *p){int i;if(strlen(p)==0) return(0);for(i=0;;i++){if(p[i]==c) return(1); /*若在，返回1*/if(i==strlen(p)) return(0); /*若不在，返回0*/}}/*******************************************得到一个不是非终结符的符号********************************************/char c(){char c='A';while(in(c,non_ter)==1) c++;return(c);}/*******************************************分解含有左递归的产生式********************************************/void recur(char *point){ /*完整的产生式在point[]中*/int j,k,m=0,n=3;char ch,temp[20];ch=c(); /*得到一个不是非终结符的符号*/k=strlen(non_ter);non_ter[k]=ch;non_ter[k+1]='\0';for(j=0;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[n]==point[0]){ /*如果'|'后的首符号和左部相同*/ for(j=n+1;j<=strlen(point)-1;j++){while(point[j]!='|'&&point[j]!='\0') temp[m++]=point[j++];left[count]=ch;memcpy(right[count],temp,m);/*从temp所指向的内存单元顺序取m个字节复制到右部*/right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;if(point[j]=='|'){n=j+1;break;}}}else{ /*如果'|'后的首符号和左部不同*/left[count]=ch;right[count][0]='^';right[count][1]='\0';count++;for(j=n;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|') temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';printf(" count=%d ",count);m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';count++;m=0;}}}/******************************************* 分解不含有左递归的产生式********************************************/ void non_re(char *point){int m=0,j;char temp[20];for(j=3;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|') temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';count++;m=0;}/******************************************* 读入一个文法********************************************/char grammer(char *t,char *n,char *left,char right[50][50]){char vn[50],vt[50];char s;char p[50][50];int i,j,k;printf("请输入文法的非终结符号串：");scanf("%s",vn);//getchar(); /*取出缓冲区剩余的回车键，不要也可*/ i=strlen(vn);memcpy(n,vn,i);n[i]='\0';printf("\n请输入文法的终结符号串：");scanf("%s",vt);getchar();i=strlen(vt);memcpy(t,vt,i);t[i]='\0';printf("\n请输入文法的开始符号：");scanf("%c",&s);//getchar();printf("\n请输入文法产生式的条数：");scanf("%d",&i);//getchar();for(j=1;j<=i;j++){printf("\n请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：",j,i);scanf("%s",p[j-1]);getchar();}for(j=0;j<=i-1;j++)if(p[j][1]!='-'||p[j][2]!='>'){printf("\nInput error!\n");validity=0;return('\0');} /*检测输入错误*/for(k=0;k<=i-1;k++){ /*分解输入的各产生式*/if(p[k][3]==p[k][0]) recur(p[k]);else non_re(p[k]);}return(s);}/*******************************************将单个符号或符号串并入另一符号串********************************************/void merge(char *d,char *s,int type){/*d是目标串s是源串，type＝1，源串中的'^'并入目串；type＝2，源串中的'^'不并入目串*/ int i,j;for(i=0;i<=strlen(s)-1;i++){if(type==2&&s[i]=='^');else{for(j=0;;j++){if(j<strlen(d)&&s[i]==d[j]) break;if(j==strlen(d)){d[j]=s[i];d[j+1]='\0';break;}}}}}/*******************************************求所有能直接推出‘^’的符号********************************************/void emp(char c){ /*即求所有由'^'推出的符号*/char temp[10];int i;for(i=0;i<=count-1;i++){if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1){temp[0]=left[i];temp[1]='\0';merge(empty,temp,1);emp(left[i]);}}/*******************************************求某一符号能否推出‘^’********************************************/int _emp(char c){ /*若能推出，返回1；否则，返回0*/ int i,j,k,result=1,mark=0;char temp[20];temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);if(in(c,empty)==1) return(1);for(i=0;;i++){if(i==count) return(0);if(left[i]==c) /*找一个左部为c的产生式*/{j=strlen(right[i]); /*j为右部的长度*/if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1) return(1);else if(j==1&&in(right[i][0],termin)==1) return(0);else{for(k=0;k<=j-1;k++)if(in(right[i][k],empt)==1) mark=1;if(mark==1) continue;else{for(k=0;k<=j-1;k++){result*=_emp(right[i][k]);temp[0]=right[i][k];temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);}}}if(result==0&&i<count) continue;else if(result==1&&i<count) return(1);}}}/*******************************************判断读入的文法是否正确********************************************/int judge(){int i,j;for(i=0;i<=count-1;i++){if(in(left[i],non_ter)==0){ /*若左部不在非终结符中，报错*/printf("\nLeft error!");validity=0;return(0);}for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++){if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]!='^'){ /*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为'^'，报错*/printf("\nRight error!");validity=0;return(0);}}}return(1);}/*******************************************求单个符号的FIRST集********************************************/void first2(int i){ /*i为符号在所有输入符号中的序号*/char c,ch='^',temp[20];int j,k,m;c=v[i];emp(ch);if(in(c,termin)==1) /*若为终结符*/{first1[i][0]=c;first1[i][1]='\0';}else if(in(c,non_ter)==1) /*若为非终结符*/{for(j=0;j<=count-1;j++){if(left[j]==c){if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='^'){temp[0]=right[j][0];temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else if(in(right[j][0],non_ter)==1){if(right[j][0]==c) continue;for(k=0;;k++)if(v[k]==right[j][0]) break;if(f[k]=='0'){first2(k);f[k]='1';}merge(first1[i],first1[k],2);for(k=0;k<=strlen(right[j])-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(right[j][k])==1&&k<strlen(right[j])-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[j][k+1]) break;if(f[m]=='0'){first2(m);f[m]='1';}merge(first1[i],first1[m],2);}else if(_emp(right[j][k])==1&&k==strlen(right[j])-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else break;}}}}}f[i]='1';}/*******************************************求各产生式右部的FIRST集********************************************/ void FIRST(int i,char *p){int length;int j,k,m;char temp[20];length=strlen(p);if(length==1) /*如果右部为单个符号*/{if(p[0]=='^'){if(i>=0){first[i][0]='^';first[i][1]='\0';}else{TEMP[0]='^';TEMP[1]='\0';}}else{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0]) break;if(i>=0){memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j]));first[i][strlen(first1[j])]='\0';}else{memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j]));TEMP[strlen(first1[j])]='\0';}}}else /*如果右部为符号串*/{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0]) break;if(i>=0) merge(first[i],first1[j],2);else merge(TEMP,first1[j],2);for(k=0;k<=length-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(p[k])==1&&k<length-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[i][k+1]) break;if(i>=0) merge(first[i],first1[m],2);else merge(TEMP,first1[m],2);}else if(_emp(p[k])==1&&k==length-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';if(i>=0) merge(first[i],temp,1);else merge(TEMP,temp,1);}else if(_emp(p[k])==0) break;}}}/******************************************* 求各产生式左部的FOLLOW集********************************************/ void FOLLOW(int i){int j,k,m,n,result=1;char c,temp[20];c=non_ter[i]; /*c为待求的非终结符*/temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(fo,temp,1);if(c==start){ /*若为开始符号*/temp[0]='#';temp[1]='\0';merge(follow[i],temp,1);}for(j=0;j<=count-1;j++){if(in(c,right[j])==1) /*找一个右部含有c的产生式*/{for(k=0;;k++)if(right[j][k]==c) break; /*k为c在该产生式右部的序号*/for(m=0;;m++)if(v[m]==left[j]) break; /*m为产生式左部非终结符在所有符号中的序号*/ if(k==strlen(right[j])-1){ /*如果c在产生式右部的最后*/if(in(v[m],fo)==1){merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}else{ /*如果c不在产生式右部的最后*/for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++){empt[0]='\0';result*=_emp(right[j][n]);}if(result==1){ /*如果右部c后面的符号串能推出^*/if(in(v[m],fo)==1){ /*避免循环递归*/merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++) temp[n-k-1]=right[j][n];temp[strlen(right[j])-k-1]='\0';FIRST(-1,temp);merge(follow[i],TEMP,2);}}}F[i]='1';}/*******************************************判断读入文法是否为一个LL(1)文法********************************************/int ll1(){int i,j,length,result=1;char temp[50];for(j=0;j<=49;j++){ /*初始化*/ first[j][0]='\0';follow[j][0]='\0';first1[j][0]='\0';select[j][0]='\0';TEMP[j]='\0';temp[j]='\0';f[j]='0';F[j]='0';}for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++) first2(j); /*求单个符号的FIRST集合*/ printf("\nfirst1:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++) printf("%c:%s ",v[j],first1[j]);printf("\nempty:%s",empty);printf("\n_emp:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++) printf("%d ",_emp(v[j]));for(i=0;i<=count-1;i++) FIRST(i,right[i]); /*求FIRST集*/for(j=0;j<=strlen(non_ter)-1;j++){ /*求FOLLOW集*/ if(fo[j]==0){fo[0]='\0';FOLLOW(j);}}printf("\nfirst:");for(i=0;i<=count-1;i++) printf("%s ",first[i]);printf("\nfollow:");for(i=0;i<=strlen(non_ter)-1;i++) printf("%s ",follow[i]);for(i=0;i<=count-1;i++){ /*求每一产生式的SELECT集合*/ memcpy(select[i],first[i],strlen(first[i]));select[i][strlen(first[i])]='\0';for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++)result*=_emp(right[i][j]);if(strlen(right[i])==1&&right[i][0]=='^')result=1;if(result==1){for(j=0;;j++)if(v[j]==left[i]) break;merge(select[i],follow[j],1);}}printf("\nselect:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",select[i]);memcpy(temp,select[0],strlen(select[0]));temp[strlen(select[0])]='\0';for(i=1;i<=count-1;i++){ /*判断输入文法是否为LL(1)文法*/ length=strlen(temp);if(left[i]==left[i-1]){merge(temp,select[i],1);if(strlen(temp)<length+strlen(select[i])) return(0);}else{temp[0]='\0';memcpy(temp,select[i],strlen(select[i]));temp[strlen(select[i])]='\0';}}return(1);}/*******************************************构造分析表M********************************************/void MM(){int i,j,k,m;for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++) M[i][j]=-1;i=strlen(termin);termin[i]='#'; /*将#加入终结符数组*/termin[i+1]='\0';for(i=0;i<=count-1;i++){for(m=0;;m++)if(non_ter[m]==left[i]) break; /*m为产生式左部非终结符的序号*/ for(j=0;j<=strlen(select[i])-1;j++){if(in(select[i][j],termin)==1){for(k=0;;k++)if(termin[k]==select[i][j]) break; /*k为产生式右部终结符的序号*/ M[m][k]=i;}}}}/*******************************************总控算法********************************************/void syntax(){int i,j,k,m,n,p,q;char ch,S[50],str[50];printf("\n请输入该文法的句型：");scanf("%s",str);getchar();i=strlen(str);str[i]='#';str[i+1]='\0';S[0]='#';S[1]=start;S[2]='\0';j=0;ch=str[j];while(1){if(in(S[strlen(S)-1],termin)==1){if(S[strlen(S)-1]!=ch){printf("\n该符号串不是文法的句型！");return;}else if(S[strlen(S)-1]=='#'){printf("\n该符号串是文法的句型.");return;}else{S[strlen(S)-1]='\0';j++;ch=str[j];}}else{for(i=0;;i++)if(non_ter[i]==S[strlen(S)-1]) break;for(k=0;;k++){if(termin[k]==ch) break;if(k==strlen(termin)){printf("\n词法错误！");return;}}if(M[i][k]==-1){printf("\n语法错误！");return;}else{m=M[i][k];if(right[m][0]=='^') S[strlen(S)-1]='\0';else{p=strlen(S)-1;q=p;for(n=strlen(right[m])-1;n>=0;n--) S[p++]=right[m][n];S[q+strlen(right[m])]='\0';}}}printf("S:%s str:",S);for(p=j;p<=strlen(str)-1;p++) printf("%c",str[p]);printf(" \n");}}/*******************************************一个用户调用函数********************************************/void menu(){syntax();printf("\n是否继续？(y or n):");scanf("%c",&choose);getchar();while(choose=='y') menu();}/*******************************************主函数********************************************/void main(){int i,j;start=grammer(termin,non_ter,left,right); /*读入一个文法*/printf("count=%d",count);printf("\nstart:%c",start);strcpy(v,non_ter);strcat(v,termin);printf("\nv:%s",v);printf("\nnon_ter:%s",non_ter);printf("\ntermin:%s",termin);printf("\nright:");for(i=0;i<=count-1;i++) printf("%s ",right[i]);printf("\nleft:");for(i=0;i<=count-1;i++) printf("%c ",left[i]);if(validity==1) validity=judge();printf("\nvalidity=%d",validity);if(validity==1){ll=ll1();printf("\nll=%d",ll);if(ll==0) printf("\n该文法不是一个LL(1)文法！");else{MM();printf("\n");for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)if(M[i][j]>=0)printf("M[%d][%d]=%d ",i,j,M[i][j]);menu();}}}。
编译原理的前置课程
编译原理的前置课程编译原理是计算机科学与技术专业中的基础课程之一，它对学生来说是一门相对较为重要且难度较高的课程。
为了能够更好地理解和掌握编译原理，学生在学习该课程之前需要具备一些前置课程。
下面将介绍编译原理的前置课程。
1.数据结构与算法：在学习编译原理之前，学生需要具备扎实的数据结构和算法基础。
编译器是一个复杂的软件系统，其中涉及到大量的数据结构和算法，如词法分析、语法分析、语义分析、优化和代码生成等。
学生需要熟悉各种常见的数据结构（如栈、队列、链表、树、图等）以及相关的算法（如、排序、图算法等），以便能够理解和应用于编译器的实现过程中。
2. 编程语言：学生需要具备一定的编程语言基础，特别是掌握至少一种面向对象的编程语言，如C++、Java等。
因为编译器的实现通常需要用到面向对象的思想和技术，掌握常见的面向对象编程语言对于学习编译原理是非常有帮助的。
此外，掌握一种脚本语言，如Python，也是有益的，因为脚本语言通常会用于编译器的快速原型设计和测试。
3.计算机组成原理：计算机组成原理是编译原理的重要基础。
学生需要掌握计算机的基本原理和体系结构，如CPU、存储器、输入输出设备等，理解计算机的工作原理对于编译器的实现至关重要。
4.离散数学：离散数学是研究离散结构和离散变量的数学分支，和计算机科学有着密切的关系。
编译原理中涉及到的很多概念和算法都与离散数学有关，如有限自动机、正则语言、上下文无关文法等。
学生需要熟悉离散数学中的逻辑、集合、代数、图论等基本概念和算法。
5.算法与复杂性理论：编译器的各个组成部分需要用到不同的算法，而算法与复杂性理论则是研究算法设计和分析的重要领域。
学生需要了解常见的算法设计技巧和分析方法，如贪心算法、动态规划、分治法等。
同时，学生还需要熟悉算法的时间复杂性和空间复杂性分析，理解算法的效率和可行性。
上述是编译原理的前置课程的一些基本要求。
虽然这些课程并非必选的，但掌握这些基础知识将会使学生在学习编译原理时事半功倍，能够更好地理解和应用其中的概念和算法。
信息学院06版《编译原理》课程教学大纲
《编译原理》课程教学大纲课程编号：（先不填）英文名称：Compiler Construction Principles课程类型：专业基础课学时/学分：40+16/3.5授课对象：本科生先修课程：高等数学，数据结构，C程序设计课程简介：本课程是计算机专业学生的一门重要专业基础课,本课程属于计算机科学与技术专业的一门重要的专业必修课。
通过本课程学习，使学生掌握编译程序的一般构造原理，包括语言基础知识、词法分析程序设计原理和构造方法。
各种语法分析技术和中间代码生成符号表的构造、代码优化、并行编译技术常识及运行时存储空间的组织等基本方法和主要实现技术。
它有一定的理论性,又有一定的实践性, 尤其是本课程的知识与计算机应用中很多领域有紧密联系与广泛应用。
了解与掌握本课程的基本内容将有利于学生提高专业素质和适应社会多方面需要的能力。
教学目的和要求：教学目的：培养学生掌握构造编译程序的基本原理与设计方法，为培养计算机语言与大型应用程序的开发人才打下良好的基础。
本课程坚持理论与实践教学并重的原则，理论上主要叙述语言和文法的形式定义、自动机理论、词法分析、语法和语义分析、优化和代码生成等环节的基本理论和方法，与此同时，通过上机实习构造简单语言的编译程序等编辑器使学生掌握开发应用程序的基本方法。
教学要求：通过本课程的学习, 学生应掌握形式语言理论与编译实现相关的基础概念, 了解与掌握编译程序构造的基本原理与技术, 从形式语言理论的角度, 进一步认识与理解程序设计语言及其与编译程序的联系。
做习题是理解课程中基本概念、培养思考能力和解题能力的重要方面, 要求学生认真做好习题, 并注意解题规范化。
学生也应重视配合教学, 做好上机实习。
教学内容：第1章编译程序概述（2学时）1、教学内容：1)什么是编译程序2)编译过程概述3)编译程序的结构4)编译阶段的组合5)编译技术和软件工具2、教学重点：编译程序的结构3、教学难点：编译程序的结构，以及每一阶段任务第3章文法与语言（6学时）1)文法的直观概念2)符号和符号串3)文法与语言的形式定义4)文法的分类5)上下文无关文法及其语法树6)句型的分析7)有关文法实用中的一些说明2、教学重点：与编译技术密切相关的一些术语和概念。
编译原理
代码优化器
temp1 = id3 * 60.0 id1 = id2 + temp1
衡量目标程序质量 高低主要标准： 1. 空间指标； 2. 时间指标。
第一章 编译器概述
27
代码生成（target code generator）
符号表 temp1 = id3 * 60.0 id1 = id2 + temp1 1 2 代码生成器 3 position initial rate ... ... ...
第一章 编译器概述
10
由于计算机硬件只懂得自己的指令系 统，因此对于高级程序设计语言编写的程 序无法直接识别。 为解决这个问题，我们需要对所编写 的程序进行改进，改进的方法有两种：翻
译和解释。
第一章 编译器概述
11
翻译：把一种语言编写的程序（源程序）通
过一个翻译器翻译成为与之等价的另一种语言的 程序（目标程序）。
第一章 编译器概述
表达式
数 (60)
22
语法分析（parsing / syntax analysis, hierarchical analysis） id1 = id2 + id3 * 60 1 语法分析器 2 3 := id1 id2 id3
第一章 编译器概述
符号表 position initial rate ... ... ...
第一章 编译器概述
21
语法分析（parsing / syntax analysis, hierarchical analysis） 任何一个标识符都是表 initial + rate * 60 达式； 表达式 任何一个数都是表达 式； 表达式 + 如 果 e1 和 e2 都 是 表 达 表达式 式，那么 表达式 标识符 e1 + e2 * (initial) e1 * e2 标识符 (e1) (rate) 也都是表达式
编译原理及其习题解答(武汉大学出版社)课件chap1
6
1.1 程序的翻译
1.1.2 翻译程序 所谓翻译程序，是指这样一种程
序，它能将用甲语言（源语言）编写 的程序翻译成与之等价的用乙语言 （目标语言）书写的程序。
程序的翻译通常有两种方式：一是 “编译”方式，二是“解释”方式。
(2) (* ,
id3 t1
(3) (+ ,
id2 t2
(4) (= ,
t3 -
t1 ) t2 ) t3 ) id1 )
29
1.2 编译程序的工作过程
1.2.4 代码优化
依据程序的等价变换规则，尽量压缩目标 程序运行所需的时间和所占的存储空间，以提 高目标程序的质量。
30
代码优化
id1= id2 + id3 * 60
3
第一章 引 论
本节内容： 程序的翻译 编译程序的工作过程 编译程序的结构 编译程序的组织方式 编译程序的构造
4
编译程序在计算机系统中的位置
分类
– 软件 – 系统软件 – 语言处理系统
编译系 统 操作系统
裸机
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1.1 程序的翻译
1.1.1 程序设计语言 机器语言 001110010010 汇编语言 add R1 2 高级语言 begin x:=9+2 end
行分为两大阶段：编译阶段和运行阶段。 ·如果目标程序是汇编语言程序， 则源程序的执
行分为三大阶段：编译阶段、汇编阶段和运行 阶段。 编译方式下，生成了目标代码，且可多次执行。
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1.1 程序的翻译
4.关于编译程序的几点说明
编译原理
课程地位：编译理论与方法
计算机科学与技术中理论和实践相结合的最好典范 ACM 图灵奖，授予在计算机技术领域作出突出贡献的 科学家
程序设计语言、编译理论与方法约占1/3
程序的构造方法
1.1 什么是编译程序
编译程序与程序员的关系？ 回顾程序执行的方式
解释型，如：BASIC 编译型，如：C 混合型，如：JAVA
1. 词法分析
任务: 对源程序字符流进行扫描和分解，识别出一 个个单词符号。 依循原则：构词规则 描述工具：有限自动机 例： Z := X + 6 * Y z : = x + 6 * y
可识别为下列单词（记号）： 标识符z 赋值 := 标识符x 加号+ 数字6 乘号* 标识符y
2. 语法分析
任务:在词法分析的基础上，根据语言的语法规则把单词 符号串分解成各类语法单位。 依循的原则：语法规则 描述工具：上下文无关文法、语法树和抽象语法树 例(PASCAL): VAR Z,X,Y:real; E Z := X + 6* Y :=
PROCEDURE INCWAP(M，N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; M:=N+4; N:=K; END.
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PROCEDURE INCWAP(M，N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; 表 0.1 符号名表 SNT M:=N+4; NAME INFORMATION N:=K; END. M 形式参数，整 型，值参数 N 形式参数，整 型，值参数 K 整型，变量
编译原理：第一章 引论
常见的表格:符号名表，常数表，标号表，入 口名表，过程引用表。 格式:
名字
信息
合肥工业大学 计算机与信息学院软件所
例: PASCAL程序段：
PROCEDURE INCWAP(M，N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; M:=N+4; N:=K; END.
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5. 目标代码产生
任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标 代码。 依赖于硬件系统结构和机器指令的含义 目标代码三种形式:
绝对指令代码: 可直接运行 可重新定位指令代码: 需要连接装配 汇编指令代码: 需要进行汇编
合肥工业大学 计算机与信息学院软件所
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4. 优化
任务：对于前阶段产生的中间代码进行加工变 换，以期在最后阶段产生更高效的目标代码。 主要包括：公共子表达式提取、合并已知量、 删除无用语句、循环优化等。 依循的原则：程序的等价变换规则
FOR K:=1 TO 100 DO BEGIN X:=I+1; M := I + 10 * K; N := J + 10 * K; END
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语法分析举例说明
C语言程序 Void jisuan() { int y,c,d; float x,a,b; x=a+b*50; y=c+)d*(x+b; } 现在我们对x=a+b*50; 进行语 法分析。
赋值语句的语法 规则： A V=E E T|E+T T F|T*F F V|(E)|C V 标识符 C 常数
信息学院06版《编译原理 》课程实验教学大纲
《编译原理》课程实验教学大纲课程编号：英文名称课程类型：专业基础课课程理论学时：40课程实验学时：16课程学分：3.5授课对象：本科生先修课程：C语言课程性质：独立设置实验课程（）非独立设置实验课程（√）课程实验简介：编译原理是计算机专业中的一门专业必修课程,在理论上它要求学生掌握有关形势语言和自动机的抽象概念,在技术上要求学生能够熟练地利用各种数据结构进行编程。
很具有挑战性,我们希望学生在学习完本课之后,能够对形式语言和其内部结构有一个较深刻的认识。
课程实验目的：通过本课程的学习，加深对编译基础理论、基本知识的理解，较熟练地掌握各种识别算法用C语言在计算机上实现的能力，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。
培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，为未来的科学研究及实际工作打下良好的基础。
实验方式与基本要求：方式：在实验过程中，针对每一个需要解决的问题，应当按下列步骤去做。
1. 模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。
2. 写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。
3. 上机调试对程序进行编译，纠正可能出现的语法错误，进行初步调试，能够正确运行后用测试数据进行全面的测试，直至能够得出完全满意的结果。
4. 编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。
5. 作出实验报告要求：1．巩固和加深对编译原理的理解，提高综合编程能力。
2．培养学生选用参考书，查阅手册和文献资料的能力。
培养独立思考、深入研究、分析问题、解决问题的能力。
实验报告要求：1）功能描述：该程序具有什么功能？2）程序结构描述：文法，各种分析表等3）程序总体执行流程图4）实验总结( 实验心得)实验考核方法与规定：学生的实验成绩应以平时成绩（30%）、实验报告成绩（40%）和实验考试成绩（30%）组成，其平时成绩以实验考勤为依据，实验报告成绩以实验报告和实际操作的优劣作为主要考核依据。
541离散数学与编译原理教材
离散数学与编译原理作为计算机科学与技术专业的重要课程，其教材选用对学生的学习和发展具有重要的意义。
本文将对离散数学与编译原理教材进行深入分析与探讨，结合教材的主要内容和特点，探讨如何选择适合的教材，提高教材的有效利用，促进学生的学习与发展。
一、离散数学与编译原理教材的主要内容离散数学与编译原理教材主要包括离散数学和编译原理两个重要部分。
其中离散数学的主要内容包括命题逻辑、一阶逻辑、图论、集合论、函数与关系、代数系统等内容，主要用于培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。
而编译原理的主要内容包括编译原理概述、词法分析、语法分析、语法制导翻译、运行时环境等内容，主要用于培养学生对编译原理的理解和应用能力。
二、教材的特点分析1. 综合性离散数学与编译原理教材综合性强，对学生的综合能力要求较高，能够全面提高学生的计算机科学素养。
2. 抽象性离散数学与编译原理教材内容较为抽象，需要学生具备较强的抽象思维能力，这对学生的学习能力提出了较高要求。
3. 理论与实践相结合离散数学与编译原理教材注重理论与实践相结合，能够提高学生的实际应用能力，使学生能够将理论知识运用到实际问题中去解决。
三、如何选择适合的教材1. 注重教材的科学性和系统性在选择离散数学与编译原理教材时，要注重教材的科学性和系统性，教材的内容应当丰富全面，能够满足学生的学习需求，帮助学生全面提高自身的素养。
2. 关注教材的实用性在选择离散数学与编译原理教材时，要注重教材的实用性，教材的内容应当与实际工作和研究中的问题紧密结合，利于学生将理论知识运用到实际工作中去解决实际问题。
3. 重视教材的创新性和前沿性在选择离散数学与编译原理教材时，要注重教材的创新性和前沿性，教材的内容应当具有一定的创新性和前沿性，利于学生了解最新的学术理论和技术动态，提高学生的科研素养。
四、如何提高教材的有效利用1. 提高教师的教学水平提高教材的有效利用，需要提高教师的教学水平，教师应当熟练掌握教材的内容和难点，灵活运用多种教学手段和方法，激发学生的学习兴趣，促进学生的主动学习。