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Xi’an University of Science and Technology

编译原理

Xi’an University of Science and Technology via XuetangX

Overview






语言是人与人之间传递信息的媒体和手段,在计算机领域,大都应用高级程序设计语言与计算机进行通讯,但是,计算机是不能识别高级程序设计语言编写的程序,编译程序就起了一个从高级程序设计语言到机器语言的桥梁作用。编译原理课程讲授编译程序设计与实现中所涉及的主要理论和技术。

它被认为是程序员的三大“浪漫”之首。在编译领域里的经典教材《龙书》中第一章第一句提到:编译器的原理和技术具有十分普遍的意义,以至于在每个计算机科学家的研究生涯中,这些原理和技术都会反复用到。“编译原理”带领大家在系统的级别上重新认识算法和程序——如何对单词和句子进行形式化描述,基于这些形式化的描述,怎样设计出自动化处理的过程,最终实现“自动计算”。

计算学科问题求解的基本思路是“问题、形式化描述、计算机化”,以抽象、理论、设计为其学科形态。编译原理涉及的是一个比较适当的抽象层面上的数据变换,既有明确的、便于抽象的问题,又有较成熟的理论,而且在限定规模下又容易实现(设计),所以“编译原理”是计算机专业本科生的重要专业技术基础课程,属于教学计划中四大系列之软件技术系列。 除了知识外,该课程内容还含有基本问题求解的典型思想、技术和方法,所以该课程对于培养学生的计算思维、程序设计与实现、算法设计与分析、计算机系统的认知、开发和利用等 4 大学科基本能力非常重要。学生是在程序设计、数据结构与算法等课程中受到一定的锻炼后,从系统的级别上对程序、算法的认识进行再提高,通过该课程进一步提升计算机问题求解的水平,增强系统能力,体验实现自动计算的乐趣。这些方法和思想包括掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法(自顶向下、自底向上、逐步求精、递归求解,目标驱动,问题分析、问题的抽象与形式化描述,算法设计与实现,系统构建、模块化)。

我们将以简洁明了的方式为大家呈现编译过程的实现技巧和方法,相信大家跟随我们的课程,能够了解编译的原理,获取更多 “自动计算”的心得,提升系统和程序实现能力。欢迎大家加入《编译原理》这门课程,一起踏上探寻程序本质的旅程,感受它为我们带来的无穷乐趣吧。




Syllabus

  • 第1章 编译原理概述
    • 1.1 什么是编译原理
    • 1.2 编译的基本过程
    • 1.3 编译程序的组织
  • 第2章 编译理论基础
    • 2.1 文法与语言
    • 2.2 文法和语言的形式定义
    • 2.3 文法的类型
    • 2.4 上下文无关文法及语法树
    • 2.5 上下文无关文法的句型分析
  • 第3章 词法分析
    • 3.1 词法分析概述
    • 3.2 正规文法和状态转换图
    • 3.3 有限状态自动机
    • 3.4 NFA与DFA的等价性
    • 3.5 正规表达式与正规集
    • 3.6 正规文法与正规式
    • 3.7 正规式与FA
  • 第4章 自顶向下的语法分析
    • 4.1 自顶向下语法分析及其面临的问题
    • 4.2 文法的等价转化
    • 4.3 LL(1)文法与递归下降分析法
    • 4.4 构建FIRST集合FOLLOW集合
    • 4.5 LL(1)分析器工作原理
    • 4.6 LL(1)分析表构造算法
  • 第5章 自底向上的语法分析
    • 5.1 自底向上的语法分析及优先分析
    • 5.2 LR分析器
    • 5.3 活前缀和LR(0)项目
    • 5.4 构造识别活前缀的FA
    • 5.5 LR(0)分析表构造算法
    • 5.6 SLR(1)分析法
    • 5.7 LR(1)分析法与LALR分析法
  • 第6章 语法制导翻译和中间代码生成
    • 6.1 语义分析和语法制导翻译概述
    • 6.2 常见中间语言简介
    • 6.3 简单算术表达式和赋值语句翻译
    • 6.4 布尔表达式和复制语句翻译
    • 6.5 拉链和回填
    • 6.6 程序控制语句翻译
    • 6.7 for循环语句的翻译
    • 6.8 GOTO语句和情况语句的翻译
    • 6.9 含数组元素的算术表达式的翻译
    • 6.10 数组元素赋值语句的翻译
  • 第7章 符号表
    • 7.1 符号表概述
    • 7.2 符号表的建立
  • 第8章 运行时存储空间组织
    • 8.1 运行时存储空间组织概述
    • 8.2 运行时分配策略
  • 第9章 中间代码优化
    • 9.1 线性窥孔优化
    • 9.2 基本块及其优化方法
    • 9.3 循环概念
    • 9.4 循环优化
  • 期末考试

    Taught by

    Sun Yizhen, , and

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