编译原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，主要研究程序设计语言的翻译过程及其实现技术，本考试大纲旨在帮助学生系统掌握编译原理的基本概念、原理和方法,为后续学习和工作打下坚实基础。
课程目标
- 理解编译程序的基本结构和工作原理
- 掌握词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等各阶段的基本理论和方法
- 能够运用所学知识解决实际问题，具备基本的编译器设计能力
- 了解现代编译器技术的最新发展动态
与要求
编译概述
- 编译程序的基本概念与结构
- 编译过程各阶段的功能与相互关系
- 编译程序的分类与发展趋势
词法分析
- 词法分析器的功能与设计
- 正规式与有限自动机
- 正规式到NFA的转换
- NFA到DFA的确定化
- DFA的最小化
- 词法分析器的自动生成工具（如Lex）
语法分析
1 自上而下分析
- 递归下降分析法
- LL(1)分析法
- 预测分析表的构造
- 消除左递归和提取左因子
2 自下而上分析
- 移进-归约分析的基本思想
- LR分析技术（LR(0)、SLR(1)、LR(1)、LALR(1)）
- 项目集规范族的构造
- LR分析表的构造
- 语法分析器的自动生成工具（如Yacc）
语义分析与中间代码生成
- 属性文法与语法制导翻译
- 中间代码的形式（三地址码、四元式、逆波兰式等）
- 常见语句的翻译（赋值语句、控制语句、过程调用等）
- 符号表的组织与管理
运行环境
- 存储组织与分配策略
- 活动记录与调用序列
- 参数传递机制
- 非局部名字的访问
代码优化
- 优化的基本概念与分类
- 局部优化（基本块内的优化）
- 循环优化
- 数据流分析（到达-定值分析、活跃变量分析等）
目标代码生成
- 目标机器模型
- 指令选择与寄存器分配
- 基本块的代码生成
- 简单的代码生成算法
考试形式与试卷结构
- 考试形式：闭卷笔试
- 考试时间：120分钟
- 试卷满分：100分
- 题型结构：
- 选择题（20分,10小题）
- 填空题（20分,10小题）
- 简答题（30分,5小题）
- 综合应用题（30分，2-3题）
参考教材
- 《编译原理》（第3版），Alfred V. Aho等著，机械工业出版社
- 《编译原理及实践》，Kenneth C. Louden著，机械工业出版社
- 《现代编译原理：C语言描述》，Andrew W. Appel等著，人民邮电出版社
学习建议
- 理解基本概念：编译原理涉及大量抽象概念，建议通过具体例子加深理解
- 重视实践环节：结合实验课程，动手实现简单的编译器模块
- 多做习题：通过练习掌握各种分析算法和转换方法
- 关注前沿技术：了解JIT编译、多核编译等现代编译技术
考试重点与难点
重点：
- 词法分析中的正规式与自动机转换
- LL(1)分析表的构造
- LR分析表的构造
- 语法制导翻译与中间代码生成
- 基本块优化与循环优化
难点：
- LR(1)项目集规范族的构造
- 数据流分析算法
- 寄存器分配策略
- 复杂控制结构的翻译
成绩评定
- 平时成绩（30%）：包括作业、实验、课堂表现等
- 期中考试（20%）
- 期末考试（50%）
附加资源
- 在线编译器可视化工具（如JFLAP）
- 开源编译器项目（如GCC、LLVM）
- MOOC平台上的编译原理课程
- 学术论文与会议论文集（如PLDI、POPL等）
引用说明：本大纲参考了国内外多所知名高校的编译原理课程大纲，结合主流教材内容编制而成，旨在为学生提供全面的学习指导,具体实施时可根据教学实际情况进行适当调整。
