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编译原理Compiler Principles and Techniques 主讲： 辛明影 助教： 办公室：综合楼415 办公电话email：xmy63@ 课程网站：/compiling 答疑地点：综合楼415 答疑时间：??? School of Computer Science Technology Harbin Institute of Technology * * 课程性质与特点 课程性质 技术基础 基础知识要求 高级程序设计语言，数据结构与算法，形式语言与自动机,汇编语言 主要特点 既有理论，又有实践 ，是一门理论实践并重的课 面向系统设计 涉及程序的自动生成技术 教学目的——《编译原理》是一门非常好的课程 Alfred V.Aho：编写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，本课程中的原理和技术都会反复用到 本课程将兼顾语言的描述方法、设计与应用(形式化) 能形式化就能自动化（抽象→符号化→机械化） 可以使学生对程序设计语言具有更加深刻的理解 体验实现自动计算的乐趣 涉及的是一个比较适当的抽象层面上的数据变换（既抽象又实际，既有理论又有实践） 一个相当规模的系统的设计 总体结构 若干具体的表示和变换算法 * * 教学目的(续) 在系统级上认识算法、系统的设计 具有把握系统的能力 局部最优vs.全局最优(木桶效用) “自顶向下”和“自底向上”的系统设计方法 对其思想、方法、实现的全方位讨论 进一步培养“计算思维能力” 深入理解软件系统的非物理性质 培养抽象思维能力和逻辑思维能力 训练对复杂数据结构的设计和操纵能力 * * 教学目的(续) 计算机专业最为恰当、有效的知识载体之一 综合运用下列课程所学知识 高级程序设计语言 汇编语言 数据结构与算法 算法设计与分析 形式语言与自动机 计算机组成原理 集合论与图论 * * * * 教学要求——课程要求 知识要求 掌握编译程序的总体结构、编译程序各个组成部分的任务、编译过程各个阶段的工作原理 、编译过程各个阶段所要解决的问题及其采用的方法和技术 能力要求 掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法 增强理论结合实际能力 掌握“问题、形式化描述、计算机化” 的问题求解过程 使学生在系统级上认识算法和系统的设计，培养系统能力 教学要求——实验要求 实验题目：一个小型编译器的设计与实现实验学时　　２４学时 实验内容 词法分析器的设计与实现 语法分析器的设计与实现 语义分析与中间代码生成 代码优化的设计与实现 代码生成阶段的实现 * * 实验形式 分析、设计、编写、调试、测试程序 撰写实验报告 答辩 实验要求：纵向深入，横向拓展 教学要求——实验要求 教学要求——实验目的 实验贯穿于理论、抽象和设计过程； * * 实验对软件的设计和实现、测试原理和方法起示范作用； 实验不仅仅是对理论的验证，重要的是技术训练和能力培养，包括动手能力、分析问题解决问题能力、表达能力、写作能力等的培养； 教学活动是教师和学生不断交流的过程，实验是实现这个过程的桥梁，可以弥补课堂教学的不足，加深对理论过程的理解，启发学生深入思考，敢于创新，达到良好的理论联系实际的教学效果。 教学要求——考试要求 题型 选择、填空、判断、简答、证明、论述、设计、计算等 重点和难点 会在各章的开始点明 考试权重 平时和作业占10%（随堂小测） 实验占20% 期末考试占70% 考前答疑 考试前两天 * * 教学方法 围绕一条主线展开 编译过程的各个阶段 面向系统 从系统的角度，引导大家逐步建立系统观和工程观，并学会折衷 启发式 问题驱动，引导大家理解问题和方法的直观背景 以学生为中心，注重课堂交互，鼓励大家多发问 面向应用 引导大家了解技术、方法的应用背景 注重实践 以编写一个小型语言编译器为目标 * * “孩子，我要求你读书用功，不是因为我要你跟别人比成绩，而是，我希望你将来会拥有选择的权利，选择有意义、有时间的工作，而不是被迫谋生。当你的工作在你心中有意义，你就有成就感。当你的工作给你时间，不剥夺你的生活，你就有尊严。成就感和尊严，给你快乐。” 寄语 * * 主要内容 引论 高级语言及其文法 词法分析 自顶向下的语法分析 自底向上的语法分析 语法制导翻译与属性文法 语义分析与中间代码生成 符号表管理 运行时的存储组织 代码优化 代码生成 * * 教材及主要参考书目 蒋宗礼，姜守旭. 编译原理. 北京：高等教育出版社，2010年2月 Alfred Aho ect.，Compilers: Principles, Techniques, and Tools，北京：人民邮电出版社，Pearso