2023S01004-编译原理-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《编译原理》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

2023S01004

开课单位

网络空间安全与计算机学院

课程名称

（中文）编译原理

（英文）CompilerPrinciples

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

3

课程学时

51

课程类别

专业核心课

先修课程

程序设计、数据结构

适用专业（类）

计算机科学与技术

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《编译原理》课程是计算机科学与技术等专业的重要主干课程。编译程序是计算机的重要系统软件，是高级程序设计语言的支撑基础。本课程旨在介绍编译器构造的一般原理、基本设计方法、主要实现技术和一些自动构造工具，使学生对程序设计语言及其实现有更全面的了解。这门课蕴含着计算机科学的一些诸如抽象、自动化、递归、分解、权衡等众多计算思维方法，对应用软件和系统软件的设计与开发有一定的启发和指导作用。编译原理和技术在自然语言处理、程序验证、网络信息处理、信息安全、人工智能、逆向工程等领域有着广泛的应用。

（二）教学目标

通过本课程学习，学生将学会编译器构造的一般原理、基本设计方法、主要实现技术和一些自动构造工具，具备分析、设计和实现编译程序的基本能力，同时也能提高学生对程序设计语言的理解，提高学生的专业综合素质，培养学生开发应用软件和系统软件的能力。

?

课程目标1：掌握形式语言和自动机的基本概念，并能够将这些基本概念应用于高级语言的理解与设计之中；

课程目标2：掌握编译系统的结构、工作流程以及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术，获得设计、实现编译程序的初步能力；

课程目标3：掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法，理解编译设计中体现的抽象、自动化、形式化、递归、分解、权衡等计算思维方法。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

3-1：掌握专业领域工程设计和产品开发全周期、全流程的设计/开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素

课程目标1

0.1

课程目标2

0.1

3-2：能够针对专业领域工程的特定需求，完成硬件单元和软件模块设计

课程目标1

0.1

课程目标2

0.2

课程目标3

0.1

5-3：能够针对专业领域复杂工程问题中的具体对象，开发或选用满足特定需求的现代工具或辅助软件进行模拟和预测，满足特定需求，并能够分析其局限性

课程目标1

0.1

课程目标2

0.2

课程目标3

0.1

四、教学方式与方法

教学方式：课堂讲授为主，辅以课堂提问、课堂讨论、演示、练习等教学方式。

教学方法：探讨式教学、启发式教学、案例教学相结合；选择适当的授课内容以学生为主体进行基于问题的学习（PBL）教学。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

高级语言的编译过程，语法树、上下文无关文法、正则文法、句型、短语、直接短语、句柄等基本概念；DFA、NFA、不确定的有穷自动机的确定化、确定有穷自动机的化简；正规式和有穷自动机的等价性，正规文法和有穷自动机间的转换；自顶向下的语法分析，LL(1)文法，递归子程序法，表驱动法；算符优先分析方法；自底向上的语法分析，LR(0)、SLR(1)、LR(1)、LALR(1)文法；综合属性，继承属性，属性文法，翻译模式；符号表，静态语义检查，中间代码生成；程序运行时存储器的划分，栈式存储分配策略，过程活动记录；基本块划分，局部优化技术。

（二）教学难点

编译程序的结构，高级语言的编译过程；句型、短语、直接短语、句柄；正规式、正规集，正则式转NFA，NFA转DFA，DFA最小化；对文法进行判断和分析；FIRST和FOLLOW集的理解与计算；预测分析表的构建方法；LL（1）文法的判断；LR（1）项目集族的构造；FIRSTVT和LASTVT的理解与计算；静态语义检查技术；用属性文法描述各种语法成分的语义信息；继承属性；栈式存储分配、参数传递；代码生成、寄存器分配算法。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

第1章引言

1.1什么是编译程序

1.2编译过程概述

1.3编译程序的结构

1.4PL/0简介

理解该课程的教学内容及在专业课中所处的地位作用；对编译技术有一个大概的了解，为后面各章内容的学习打下良好的基础；了解PL/0语言描述；了解语法图和扩充的巴科斯-瑙尔范式(EBNF)。

2

讲授

课程目标2

2

第2章文法和语言

2.1文法的直观概念2.2符号和符号串?

2.3文法和语言的形式定义

2.4文法的类型

2.5上下文无关文法及其语法树

2.6句型的分析

2.7有关文法实用中的一些说明

掌握文法的概念；了解文法和语言的形式定义，了解用