编译技术课程设计报告-盘古文库

编译技术课程设计报告

资料大全

来源：盘古文库

作者：漫步者

2025-09-14

编译技术课程设计报告（精选8篇）

编译技术课程设计报告第1篇

学院（系）：

学生姓名：

学号：

班级：同组人：

(姓名、班级、学号)

大连理工大学

Dalian University of Technology

1.3 论文正文格式 ........................................................................................................... 2

1.4 章节标题格式 ........................................................................................................... 2

1.5 各章之间的分隔符设置 ........................................................................................... 3

1.6 正文中的编号 ........................................................................................................... 3

2 词法分析程序的实现 .......................................................................................................... 4

2.1 图的格式说明 ........................................................................................................... 4

2.1.1 图的格式示例 ................................................................................................ 4

2.1.2 图的格式描述 ................................................................................................ 4

2.2 表的格式说明 ........................................................................................................... 5

2.2.1 表的格式示例 ................................................................................................ 5

2.2.2 表的格式描述 ................................................................................................ 6

2.3 公式的格式说明 ....................................................................................................... 7

2.3.1 公式的格式示例 ............................................................................................ 7

2.3.2 公式的格式描述 ............................................................................................ 7

2.4 参考文献的格式说明 ............................................................................................... 7

2.4.1 参考文献在正文中引用的示例 .................................................................... 7

2.4.2 参考文献在正文中引用的书写格式 ............................................................ 7

2.4.3 参考文献的书写格式 .................................................................................... 7

2.4.4 参考文献的书写格式示例 ............................................................................ 8

2.5 量和单位的使用 ....................................................................................................... 8

2.5.1 使用方法 ........................................................................................................ 8

2.5.2 中华人民共和国法定计量单位 .................................................................... 8

2.6 规范表达注意事项 ................................................................................................. 12

2.6.1 名词术语 ...................................................................................................... 12

2.6.2 数字 .............................................................................................................. 12

2.6.3 外文字母 ...................................................................................................... 12

2.6.4 量和单位 ...................................................................................................... 13

2.6.5 标点符号 ...................................................................................................... 13

编译技术课程设计报告第2篇

学院：信息工程学院专业：软件工程姓名：赖杰学号： 09927212 指导老师：朱文华完成时间： 2012.5.19

编译原理是计算机专业的一门重要专业课，旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法，在计算机本科教学中占有十分重要的地位。

编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一，而且多数计算机系统都配有不止一个高级语言的编译程序，对有些高级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序。从功能上讲，一个编译程序就是一个语言翻译程序。语言翻译程序把一种源语言书写的程序翻译成另一种目标语言的等价程序，所以总的说编译程序是一种翻译程序，其源程序是高级语言，目标语言程序是低级语言。

编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作，是一个复杂的整体的过程。从概念上来讲，一个编译程序的整个工作过程是划分成几个阶段进行的，每个阶段将源程序的一种表示形式转换成另一种表示形式，各个阶段进行的操作在逻辑上是紧密连接在一起的。一般一个编译过程是词法分析、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。

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工作者的职业生涯中，本书中的原理和技术都会反复用到。在这本书中，向我们介绍了文法的概念，在讲词法分析的章节中讲述了构造一个有穷自动机的方法，以及如何将一个不确定的有穷自动机转化成确定的有穷自动机和有穷自动机的最小化等方法。

该门课中主要讲述的是两种分析方法，即自上而下分析的方法和自下而上分析的方法。自上而下分析法是从文法的开始符号出发，反复使用各种产生式，寻找“匹配”于输入符号串的推导。自下而上的分析方法是从输入符号串开始，逐步进行“归约”到文法的开始符号。

1.自上而下的分析法主要的就是LL(1)文法，首先要判断某个文法是否是

LL(1)文法，如果是就可以按照LL(1)文法分析的方法去判断某一个输入串是否为该文法的句子。LL(1)f分析方法是，首先根据判断是否为LL(1)文法求出每一个非终结符的SELECTE集合来构造该文法的预测分析表，然后根据预测分析表去分析输入串得出结果；如果不是LL(1)文法，比如说文法产生式中含有左递归和相同的因子，就要消去左递归或公共因子，再根据每一个非终结符的SELECT集合来判断是否为LL(1)文法。利用LL(1)文法分析一个输入串是不是某一个文法的句子，根据预测分析表是比较直观的，而且分析的效率也是比较高的。

2.自下而上的分析方法主要是算符优先分析方法。算符优先分析的基本思

想是只规定算符之间的优先关系，也就是只考虑终结符之间的优先关系，由于算符优先分析不考虑非终结符之间的优先关系，在归约的过程中只要找到可归约串就归约，没有考虑非终结符之间的优先关系，所以说算符优先归约不是规范规约。算符优先分析首先是要构造算符

优先关系矩阵；然后就是分析输入串，根据关系矩阵进行移进或归约操作；最后分析得出判断的结果。

3.算符优先分析是有缺点的，由于算符优先分析方法在分析的过程中不知

道如何确定句柄。下面要说的就是LR(0)文法，这种方法能够根据当前分析栈中的符号串就可以惟一的确定分析器的动作是移进还是归约，并且是用哪一个产生式。根据规则写出LR(0)的分析的项目集，再由项目集构造LR(0)的分析表，其次根据分析栈的元素和状态，查看分析表，找出相关的句柄，是归约还是移进，最后就是分析得出结果了。SLR(0)文法是以LR(0)文法为基础的文法，是为了解决程序设计语言的文法不能够满足LR(0)文法条件的另一种文法分析的方法，大致的与LR(0)的分析过程相似，只是在项目集的组合上有些区别。

该课程理论性与实践性都很强，我在学习时普遍感到内容非常抽象，不易理解，内容多且繁琐，难以完整、全面地掌握编译原理的有关知识，更不用说灵活运用编译原理知识从事相关设计或应用于其他领域。虽然只有少数人从事编译方面的工作，但是这门课在理论、技术、方法上都对我提供了系统而有效的训练，有利于提高软件人员的素质和能力。

在我学习编译原理以前，都认为编译原理只能应用在写程序语言的编译器上,觉得用处不大,学习兴趣不高。而在后来的学习中，我逐渐认识到计算机专业的学生，除了要会编写程序语言之外，还应该了解它是如何被计算机所识别，这才是真正并且透彻地学习软件。另外，编译器中每一个模块的编写，都能对我的编程能力的提高有很大帮助。在今后若从事软件工程，这门课程也能够对编写程序有所帮助。

为了能够系统掌握这门专业课，我把编译原理分为以下几个模块：①语言和文法；②词法分析；③语法分析；④语义分析和中间代码生成；⑤代码优化和目标代码生成。

在学习的开始，我需要掌握什么是编译，编译分为哪些阶段，编译程序和解释程序的区别等等。在做好了这些方面的准备后，开始了系统的学习。

语言和文法部分的知识包括文法基本概念及文法的二义性。基本概念有文法定义、推导、句型、句子等等。二义性文法是通过画语法树的方法来证明。

词法分析中的重点是有穷自动机DFA的生成以及DFA和正规式与正规文法的关系。还要熟练掌握NFA转换为DFA的方法及DFA的化简。

语法分析包括自上而下和自下而上分析。自上而下分析着重掌握LL(1)文法，自下而上分析重点掌握算符优先文法和LR(0)、SLR（1）文法。

语义分析重点是其功能，中间代码生成和语法制导翻译定义与方法。

最后，优化分为局部优化和循环优化，重点理解一些关键词，如基本块、流图等，要学会自己画出程序流图。用DAG图进行局部优化是重点。

在学习文法时，对文法的组成，用法都较为明了，而在真正做题时却感到十分吃力。例如给出了一个语言，要求写出它的上下文无关文法，就感到十分棘手，所以今后在这方面要加大练习量，以熟练掌握。

而在之后的词法分析和语法分析中，我感到在看基本原理时十分困难，通常要长时间钻研才能够有所了解，而一旦掌握了基本原理，做题时就感到十分顺畅了。例如，在刚接触到LR（0）文法时，我用了大量的时间去学习它的原理，掌

握之后，在列LR(0)分析表和写分析过程时，只要思路清晰，就会比较顺畅，而且不会犯错。

《编译原理》网络课程设计探讨第3篇

1 特点

编译原理网络课程设计具有资源共享性、开放性、即时更新性、时空不限性、交互性、自主性、协作性、非线性、多维性、整合性的特点。

2 制作软件和编程语言的使用

编译原理网络课程设计用到网页制作三剑客Dreamweaver MX、Flash、Fireworks。还用到其它工具如：SnagIt、Colorkey、EditPlus2、Ulead VideoStudio等，并使用了ASP技术和Access数据库实现。

3 基本结构及主要功能

3.1 基本结构

1) 首页

首页应该对这个网站的性质与所提供的内容做个扼要说明与导引，让别人判断要不要继续点击。首页要有很清楚的类别栏目选项，而且尽量人性化，让浏览者可以很快找到需要的东西。在设计上，坚持干净而清爽的原则。首页中，我们采用清晰的导航和简洁的页面设计，没有复杂过多的内容。登陆系统，和调查系统，保持一个完整的网站程序，友情连接具有一定的参考价值。打开首页能够清晰的了解到进入的是一个“编译原理”网络课程。

2) 课程简介

主要是对本课程的一些说明，方便学生从整体上去把握学习的内容，这是十分重要的。课程针对编译原理文本教程的内容，让学生了解到网上学习的主要内容，从而有选择性的去学习。

3) 网上学习

这是编译原理网络课程设计的主要内容。网上学习共分为三个部分：一部分是网上课堂;一部分是动画教程;最后一部分为课后习题。在网上学习首页上提示重点难点和学习建议，有助于学生对课程的文本学习有个充分的认识。

4) 信息公布

信息公布是对当前的编译原理网络课程改版、更新以及其它消息以公告的形式让学生知道，方便学生及时的关注网络课程的最新变化，从而让学生全面掌握课程动态，有利于进一步学习。这个栏目也是更新的主要内容之一，编译原理网络课程的学习离不开信息的公布，同时也是网站的维护重点，要注意到更新及时性。

5) 学习资源

编译原理网络课程应当提供一定数量的学习资源，学习包括图像、声音、视频等媒体素材，也包括与学习有关的网站地址，并要为学生提供一定数量的参考文献，供学生在自主学习中使用，也为学生进行研究和探索提供条件。在网络课程中，我们将会提供教师的课件、学生的作品还有网上收集的其它学习素材，做好收集方便学生学习。在学习资源的设计中，我们采用了一套教师管理系统，主要是通过教师将收集内容上传到服务器，提供给学生下载。同时这里也提供学生作业的下载文本，详细的说明作业的基本要求。这个网页的设计比较简单，主要是针对教师的管理课件和发布课件。

6) 习题集

学生在进行一段编译原理网络课程学习之后，应当通过做练习题以加深对所学知识的理解。我们不仅提供与编译原理课程相关的习题，还在网上收集了大量的习题，整理成一个习题库，让学生在学习编译原理课程内容的同时还能增长知识。这里我们让教师管理习题库，教师可以增加、删除、修改习题库的内容。同时系统还提供参考答案和任意选择答题，使得答题的方式更加灵活。习题集栏目中还有一个作业上传专区，这样让学生能够通过学习和完成习题，以及上传作业的形式达到一个与教师相互交流的目的。

7) 交流讨论

在编译原理课程设计中，网上讨论以论坛形式出现。网上讨论是传统教学中课堂讨论的另一种实现方式，是协作学习编译原理课程必备的一项功能。分为教师答疑专区和学生自由讨论专区。

8) 帮助系统

编译原理课程设计应当有完整的帮助系统，告诉学生如何利用此网站进行学习，如何利用网络资源。帮助学生解决在学习中遇到的问题，以及有特殊问题能够联系站长等信息。

3.2 主要功能

1) 网上学习功能

编译原理网络课程中提供了网上学习功能，只要是能正常上网就能访问网络课程页面，通过浏览器，正常观看网上学习，网络课程通过文本、动画形式把网络课程的知识展现给学生，给学生轻松的学习环境。

2) 网上测试功能

编译原理网络课程中提供了课后练习：我们是用“模拟练习”这个栏目来实现这个功能的，在这一栏目中给出要求完成的练习，覆盖基本知识点，学生可以网上完成作业，可打开答案自己核对。

在习题集中提供了在线练习，收集了许多有关编译原理知识，在习题中配有正确答案，方便及时检查和纠正错误。同时对某些作过以前习题的学生，可以通过跳转的方式选择性的练习，这样就节约了练习时间。

网上测试不仅让学生能够轻松愉快的练习，而且教师在这里也扮演了十分重要的角色。习题集中，教师通过验证后，可以对习题进行添加、删除和修改操作，很方便地对习题进行管理。

3) 作业提交功能

在我们以前的课程中，总是要经过一定的程序把自己的作品或者作业交给老师。我们开发的网络课程中作业上传功能方便了学生在完成作业后的上交程序，我们只需要把做好的作业或作品，压缩后就能很快上传，实现了在老师规定的期限内异地随时交作业。根据不同的时候网速可能不一样，增加了测速功能，这样可以在网速快的时候上传。

4) 师生交流功能

设置网上论坛环境，实现教学的跨时空交流。增强了师生之间网上交流，并且设置常见问题专区方便了学生快速查找常见问题。

5) 资源下载功能

网络课程学习资料栏目中提供学生下载功能。这里都是老师推荐的学习资源、教学课件。这个系统方便老师对资源的管理。每个老师都有自己单独的管理资源。从老师的注册、确认、登陆，教师可以把自己的整理的资料发送上传到网络课程中供学生下载使用，这个系统不仅方便了老师的管理还让学生拥有更多的学习资源，老师可以再这里布置作业文档，很方便让学生按照老师的要求去完成作业。

4 结束语

编译原理网络课程设计能提高学生对专业知识的深入理解，拓宽学生视野，引导学生自主学习，提高学习的主动性和培养独立思考问题的习惯，以期达到更好的教学效果。

参考文献

[1]廖常武.网站建设与维护[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2004.

[2]李禹生.ASP实用技术:网络数据库应用系统设计[M].北京:中国水利水电出版社, 2004.

编译原理课程设计简介第4篇

编译原理课程是计算机专业必修的一门重要的专业基础课程，也是计算机系统软件中非常重要的一个分支，经过多年建设取得了丰硕的教学成果：2003年被评为“吉林大学百门精品课程”之一，2004年被评为吉林省精品课程，2006年被评为教育部—微软精品课程。编译原理实践课程建设作为新世纪教学改革重点项目和编译原理精品课程建设的一个重要组成部分，在教材建设、教学内容和教学方法的改革等方面也取得了较突出的成绩，并发表了多篇学术论文。

一、实验课程目的

编译原理课程是计算机科学与技术专业学生的专业骨干课之一。通过学习这门课程，使学生掌握编译程序的基本原理、方法和实现技术，使学生更好的理解程序语言的内部机制，培养学生初步掌握设计大型系统软件的方法、技术以及设计大型软件的能力。

编译原理实践性教学的设计思想是使学生透彻的理解编译程序的原理和思想，系统全面的掌握编译技术，使学生通过课堂学习，理解编译原理的同时，注重学生实践能力的培养，进一步巩固对知识的理解，通过实际的锻炼，掌握编译技术，进而能够独立的进行编译器的设计。

二、实验内容及要求

编译程序不同于一般的应用程序，是一个十分庞大和复杂的系统软件。一般的应用程序是以数据作为操作对象，而编译程序则是以程序作为操作对象，是一个元级处理程序，它所包含的算法和思想比较特殊，理论性较强，抽象度也较高，因而编译原理课程一直以来都是计算机专业学生比较难于理解和掌握的一门课程。为此我们开设编译原理实践课程。编译原理实践课程的主要实践题目有：

实验一：词法分析程序开发

实验要求： 1.掌握词法分析程序自动生成工具LEX的使用。

2.掌握各类单词的形式描述。

3.学会用数据中心法实现有限自动机。4.学会用直接转向法实现有限自动机。5.独立完成SNL语言的词法分析器。

实验二：递归下降语法分析

实验要求： 1.理解递归下降语法分析方法的主要原理。

2.理解递归下降分析法对文法的要求。

3.熟练掌握Predict集合的求法。

4.熟练掌握文法变换算法（消除左递归和消除公共前缀）。实验三： LL(1)语法分析

实验要求： 1.理解LL(1)分析法的主要原理。

2.理解LL(1)分析法对文法的要求。

3.熟练掌握Predict集合的求法。

4.通过编程熟练掌握LL(1)分析法的工作过程。实验四：符号表管理

实验要求： 1.了解符号表在编译过程中的重要作用。

2.掌握符号表应包含的符号的属性信息。3.了解符号表的组织原则。4.掌握符号表的操作。

5.掌握符号表的可见性问题。

实验五：语义检查

实验要求： 1.了解语义检查是语义分析的一个重要内容。

2.掌握语义检查的一般内容。

3.学会在语法分析的同时进行语义检查。4.学会将语义分析作为一遍独立的扫描。

实验六：中间代码生成

实验要求： 1.了解中间代码生成是为优化和移植而进行的。

2.了解几种常见中间代码表示形式掌握符号表应包含的符号的属性信息。

3.会用简单的程序实现中缀式到后缀式的转换。4.会用栈实现复杂表达式的求值。

5.掌握常见程序结构的中间代码结构。

6.掌握由语法树到四元式中间代码的转换方法。

实验七：中间代码优化

实验要求： 1.能够对中间代码正确划分基本块。

2.理解常量表达式局部优化算法。

3.理解公共表达式局部优化算法。

4.理解循环不变式外提优化算法。实验八：目标程序生成

实验要求： 1.熟练掌握虚拟机的指令系统。

2.理解并掌握指令选择的方法。

3.理解多寄存器分配的原则和方法。

4.熟练掌握基本语句从四元式中间代码形式到目标代码的翻译原理和方法。

5.独立完成目标代码生成程序。

三、实验教学过程及教学手段

教学过程：

经过近三年的研究、探索与实践，我们在编译原理实践课程的建设方面取得了一定成效。在吉林大学计算机学院首次开设了编译原理实践课程，该课程以学生实际上机实习为主，教师指导为辅，强调启发式教学，注重学生自学能力的培养。学生在实践课程中，通过实际动手编程，将抽象的编译理论知识具体化和形象化，加深了对基本概念和方法的理解和运用，从而全面系统地掌握了编译器的构造过程。

该课程采用教研室自编实践教材《编译程序设计与实现》（高等教育出版社）作为辅导教材，通过对教材中提供的编译实例的透彻解析，加深了学生对编译程序的直观认识，提高了学生对源程序的分析和设计能力。同时，对学生学习、理解和掌握编译原理理论课程也有很大的促进作用。在课程中，学生通过亲自动手实践，把原理性的抽象理论知识具体化和形象化，消化了课堂上、书本中难于理解的概念和方法，全面系统的掌握了编译器的构造过程，激发了学生的学习兴趣，培养了学生进行更深入学习的主动性。在教学方法上，结合多媒体课件，强调启发式教学，培养学生的创新能力和动手实践能力。实践证明，这些教学方式的尝试在实际教学中取得了良好的教学效果。

教学环境：

拥有良好的实践教学环境，已建成3个大型网络化、多媒体微机实验室，共有800台奔IV微机，32台服务器，实验室面积为2040平方米，完全能够满足教学实践要求，通过开放式的实践教学，收到了良好的教学效果。除实践课程中规定的实验之外，还设计了一些难度较大的选作实验题目，激发学生的能动性，提高学生分析问题、解决问题的能力。教学手段：

1.多媒体辅助教学软件－PCMCAI（Principle of Compile Multimedia CAI）在教学过程中，我们发现由于编译原理理论性强，抽象度高，学生不易于理解。针对这一情况，我们研制了编译原理多媒体辅助教学软件－PCMCAI（Principle of Compile Multimedia CAI），该软件以多媒体动画的形式生动形象地描述了编译器的各个阶段的工作过程。借助现代化的教学手段和工具，将抽象的知识具体化，便于学生理解复杂的原理，极大地调动了学生的学习积极性，学习效果有了明显的提高；

2.编译实例库

我们完成了编译实例库的构建，建立实例库的目的是使学生通过编译实例库，可以了解和掌握不同类型语言的编译原理和构造技术，培养学生的主动参与、自主思考和创新能力，扩大学生的知识面。通过实践课程，我们总结和综合了学生中优秀的设计实例，同时，广泛的收集当前国内外最新的素材资料，对编译实例库不断地进行完善。目前，实例库已经初具规模并投入使用，为学生提供了广泛的实践素材和范例，在教学过程中作为一种辅助教学手段，效果良好。

3.网络教学平台：http://softlab.jlu.edu.cn 针对目前学生人数增多，教学资源不足，学生质量参差不齐，教学质量和效率得不到保证的情况，我们充分利用Internet，建立和实施网络课程体系，利用Internet在信息制造、贮存和递送方面的优势，克服资源不足的缺点，同时也为学生提供了完全个性化的学习环境，发挥网络教学优势。目前我们已经开始了这方面的建设，完成了编译原理实例库、课件、习题库等方面的建设，构建了网络课程的框架体系，目前正着手网络课程的进一步完善工作。

四、教材及课件

教材建设：

1.校内教材：《一个教学语言TINY的编译程序教学实例分析教材》（2001年6月）。2.校内教材：《编译程序构造原理与实例分析》（2003年2月）。3.编译原理实践教材：《编译程序的设计与实现》（高等教育出版社，2004年7月）。

教学软件：

1.多媒体辅助教学软件－PCMCAI（Principle of Compile Multimedia CAI）。2.SNL（Small Nested Language）语言实例设计及其编译器构造。3.编译原理实例库（C语言版本）。4.编译原理实例库（Java语言版本）。

五、相关成果

发表论文：

1.《编译原理实践课程设计的探索》，刘磊等，吉林大学新世纪教学改革项目研究成果----创新、改革与实践第一集吉林大学出版社。2.《用递归下降方法实现自底向上的分析》，刘磊等，吉林大学学报（信息科学版），2004（3）。

3.《编译原理多媒体辅助教学软件的设计与实现》，刘磊等，吉林大学自然科学学报，2002(2)。

4.《测试语言ATLAS的实现技术》，刘磊等，仪器仪表学报，2004(4)。5.《ATLAS_MPS的设计与实现》，刘磊等，吉林大学学报，2004(4)。6.《编译原理实践课程教学方法研究》，张晶等，全国首届计算机程序设计类课程教学研讨会，2005(9)。7.《“编译原理”课程建设研究》，刘磊等，计算机教育，2006(6)。获得奖励：

1.2004年，《编译原理实践课程建设》，吉林大学教学成果二等奖。2.2006年，《编译程序的设计与实现》一书获吉林大学本科优秀教材。3.2002年，编译原理CAI课件－PCMCAI获被吉林省教育厅评为二等奖，并在第六届全国多媒体教育软件大奖赛上获得优秀奖。

4.《编译原理》课程先后被评为吉林大学精品课程、吉林省精品课程及教育部-微软精品课程。

总之，经过多年的研究、探索与实践，我们在编译原理实践课程的建设方面取得了一定成效。在吉林大学计算机学院首次开设了编译原理实践课程，该课程以学生实际上机实习为主，教师指导为辅，强调启发式教学，注重学生自学能力的培养。学生在实践课程中，通过实际动手编程，将抽象的编译理论知识具体化和形象化，加深了对基本概念和方法的理解和运用，从而全面系统地掌握了编译器的构造过程。该课程采用我们自编实践教材《编译程序设计与实现》作为辅导教材，通过对教材中提供的编译实例的透彻解析，加深了学生对编译程序的直观认识，提高了学生对源程序的分析和设计能力。同时，对学生学习、理解和掌握编译原理理论课程也有很大的促进作用。在教学方法上，结合多媒体课件，强调启发式教学，培养学生的创新能力和动手实践能力。实践证明，这些教学方式的尝试在实际教学中取得了良好的教学效果。

编译原理课程设计要求第5篇

文档不可少的内容：

 实现原理

 程序流程图

 子函数说明或者类的说明

 程序代码及运行结果

 心得体会

编译原理课程设计任务第6篇

1设计报告的规范和要求

设计任务完成后写出实践报告。实践报告包括程序设计时考虑的算法和方法；调试过程中出现的问题和解决的措施；打印出程序清单和调试时所用的源程序。

2题目

词法分析器；语法分析器；

词法分析器的输出作为语法分析器的输入。

3算法

算法：选择最有代表性的语法分析方法，如算符优先法、递归子程序法和LR分析法；选择对各种常见程序语言都用的语法结构，如赋值语句，特别是表达式，作为分析对象，并且与所选语法分析方法要比较贴切。

语言：选用 C/C++ 语言的一个子集。

输出：对于所输入的算术表达式，不论对错，都应有明确的信息告诉外界。算术表达式中变量名可以是一般标识符，还可含一般常数、数组元素、函数调用等等。除算术表达式外，还可扩充分析布尔、字符、位等不同类型的各种表达式。加强语法检查，尽量多和确切地指出各种错误。

编译原理实验课程教学设计的改进第7篇

1 编译课程实验的问题

1.1 学生对课程实验定位存在认知误区

在教学实践中发现很多学生对编译原理实验课程的认识上存在很多误区,这些认识误区如果不加以及时纠正,加上课程内容抽象、逻辑性强等特点,很容易加重学生的畏难情绪,产生一系列不利于课程学习的消极负面影响。

一种认识误区是简单地认为编译原理的学习目的就是设计和开发编译器,认为毕业后很少有从事编译器研发的机会,所以得出课程学了没用的错误结论。实际上编译原理包括的形式语言、自动机理论等语言定义、翻译与实现的基础知识,可以让学生领悟到计算机理论的精髓,可以让学生从程序编译的角度重新审视软件的开发,有助于提高学生对软件设计开发的认识,对于今后从事应用软件、语言开发平台甚至系统软件的开发等都是非常有好处的。

另一种认识误区是将编译的实验混淆于普通的程序设计实验,将实验重点没有放在算法的设计、原理的理解上,而是迷失在具体代码实现的细节上。编译原理课程是一个综合性的专业课,编译程序使用的一些数据结构和算法是“数据结构”、“离散数学”以及“算法设计与分析”等课程相关知识的典型应用,能够进一步加深了学生对相关课程知识的综合运用和专业素质的提升。

1.2 实验内容设计缺少层次性

通常的编译原理实验课的教学设计,是将学生已经学过的一种高级语言的词法和语法进行简化,作为实验的模型语言。针对编译过程的词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、目标代码生成的四个重要阶段,每个阶段分别设计一个或多个实验题目,最终合成一个完整的编译程序。这样设计实验的好处是与授课内容紧密结合,模块分解清晰。但存在的问题是尽管对高级语言进行了简化,每个实验仍然存在着一系列的“难度阶梯”需要学生跨越,如果在实验的设计上仅从学科的理论体系上考虑,忽视了学生知识和能力水平的不同层次,只是一种理想化的设计,执行起来势必难以达到预期的实验效果。

以词法分析的实验设计为例:实验要求是给出某模型语言的文法规范,要求编写该语言的词法分析程序。输入源程序文件,输出关键词、专用符号以及其它标记。实验过程是编写主函数getToken,通过从文件中读取字符到缓冲区中并由C语言字符的状态转换图流程判断返回一个字符(Token)。分析出来的单词主要分为关键词,专用符号,标记符号等。

这个实验是编译阶段的第一个实验,在学生对编译程序理解不深,很多思维方式和知识框架还没有建立起来的情况下,给很多学生设置了一系列障碍,如形式化语言、有穷自动机的理论等,每一个障碍对于初学者都难度不小,这些问题同时出现在一个实验中,会使相当大一部分学生因难度过大而失去学习兴趣。实际教学中学生对编译程序的认知是循序渐进的,很多概念和原理的理解不可能一步到位。而且学生的知识结构、能力水平参差不齐,有的学生的先导课程如《数据结构》、《高级程序设计语言》等知识学得不牢固,有些甚至已经淡忘,因此在设计实验时需要首先弄清楚学生的情况,然后再“对症下药”有侧重点地进行实验内容的设计。

1.3 实验的组织形式比较单一

编译原理的实验组织形式通常是在机房每个学生一台计算机,实验课程开始后教师介绍实验内容、实验目的和实验要求等,然后每人独立完成,从设计到实现都由学生自己进行,教师在实验过程中随时解答学生的疑问,最后学生调试完成程序后撰写实验报告,教师根据学生的程序和实验报告给出分数。这样的实验组织和成绩的评判形式比较单一,整个过程由教师主导,能够训练学生个体的独立思考能力和动手能力,但学生之间的交流不够,实验课的大部分时间都是学生埋头写程序,实验课气氛比较枯燥沉闷,对学生团队协作能力的训练不够。

2 实验教学设计的改进

2.1 消除学生的认识误区

针对学生简单地把编译原理课程局限在编译器设计上的认识误区,教师在授课和实验过程中需要注意结合实际中运用编译技术的实例,比如常用的文本编辑工具中,很多带有字词的检查和校验功能,这就是编译原理技术中词法分析技术的具体应用;很多应用系统中对用户输入的字符串进行规则检查时常用正则表达式;网络搜索引擎对文档资源进行特征分析、提取与描述等工作中都用到编译的相关知识……通过各种现实生活中的实例让学生明确编译原理所学习的知识不仅是计算机专业理论知识的重要组成,而且编译程序所使用的一些原理、方法和技术在非编译系统的实际应用中也发挥了很大作用。

在进行实验设计时,除了原理性实验,可以根据学生的兴趣,安排一些应用型的实验,如简单的智能输入法的实现、识别某些单词的简单聊天机器人程序等,这样的小实验可以激发学生的学习兴趣,学生在这些应用性趣味实验中遇到了困难,自然会进一步深入学习教材中的原理,这样对基础理论的掌握也会更加牢固。

2.2 实验内容的改进

国内外的一些经典教材中,通常会采用一种模型语言的编译程序作为实例,如吕映芝等人编著的《编译原理》是以PL/0语言的编译程序为范例,Alfred V.Aho等人编著的《编译原理》先通过一个小的编译程序范例给学生带来对编译程序的直观感受。通过实例的学习,可以降低学生的学习难度,也可以辅助学生对原理加深理解。在设计实验时,可以更大地发挥这些实例的作用,事先让学生阅读这些实例的源代码,然后增加一个准备性的实验,要求学生结合已经学习过C、C++或JAVA等高级程序设计语言,自行对词法规则和语法规则的简化和裁减,设计出适合自己实验难度的模型语言,并给出文档描述。通过安排这个准备实验,促使学生复习必须的基础知识,增加学生查阅资料的能力和阅读源代码的能力,在学生的认知结构上起一个铺垫的作用。

词法分析、语法分析试验是编译原理实验的重点。在实验内容上,对一些比较复杂的实验进行拆解。词法分析实验可以拆分成三个小实验:设计源程序扫描器,去除空格和注释及其他无关字符后得到单词的集合;用自动机识别无符号数或某类单词;设计识别关键词、标识符等其他类型单词的识别程序。对语法分析实验,可以首先以典型的算术表达式文法为例,设计一个算术表达式文法的递归子程序分析实验,然后在此基础上安排其他的语法分析实验。这样在内容上也分成了若干层次,更加符合由简单到复杂、由特殊到一般的认知规律,也能够满足不同知识结构和能力水平的学生在实验中都能得到锻炼提高的目的。

实验难度的设计上应该体现出层次性,形成“阶梯状”的难度层次。每个实验要求分为基本要求、较高要求和探索性实验要求三个层次,基本要求即最低要求,所有学生都能完成的难度,鼓励成绩中上的学生完成较高要求,采用成绩加分、表扬等一些激励机制,提高兴趣,为一些学有余力的同学准备探索性实验。既能让优秀的学生“吃得饱”,也保证让所有学生“吃得了”,避免一部分学生因缺乏难度挑战失去兴趣而另一部分学生因门槛太高而无从下手的情况发生。比如在“利用自动机识别无符号数”的实验设计上,基本要求是能够识别整数,较高要求是识别带小数的无符号数,更高要求是能识别带指数形式的无符号数,将这一实验题目分成三个层次后,不同学习水平的学生都能够在一个学时内完成实验,对自动机这一重要工具也有了初步认识,达到了实验目的。

2.3 实验组织形式的改进

在实验的组织上可以采用协同式学习,以小组为单位,通过教师所提供的实验任务进行分析、讨论,明确需要解决问题的方法,经过一系列的协同学习活动,完成既定的任务,加深对所学知识的理解。这种组织形式可以培养学生的团队协作能力和学生之间的相互交流和相互学习。因为学生之间的年龄相仿、认知水平相似,交流起来会更加顺畅和有效。在这个过程中能够提高学生的参与感,而且通过团队协作解决困难,会给学生更多的积极反馈和成就感。

在实验内容的设计上,要便于学生进行协同工作,具有可操作性和合作性,确保小组中每个成员的任务饱满。在小组分配上,根据学生的兴趣让其自由结合小组,再根据学生的学习能力做适当调整,根据学生的性格特质等不同特点让其在小组中承担不同角色,如设计人员、开发人员、文档撰写人员以及兼任的汇报答辩人员等。实验实施阶段是协同模式中最重要的一个阶段,在这个阶段小组要对下达的实验任务进行分析,明确任务的基本要求,掌握解决问题的方法及需要具备的知识,在教师的帮助指导下进行小组的内部分工及职责的落实,进行协同学习,同时教师要对学生实验完成情况进行及时的检查和指导,直到最终共同完成小组的任务。

传统的独立模式的实验中对学生的评定比较简单,根据个人的完成情况给出成绩。采用分组式协同模式后,实验成绩的评判要做相应的调整,不仅要考核每个学生自己承担的任务完成情况,还要考核小组共同完成情况。考核的内容仍然包括程序和实验报告,但除了对每个学生独立完成的程序模块进行检查外,还需要对小组共同完成的整个任务情况进行验收,可以采用汇报和答辩的形式进行,每个小组推选答辩人在面对所有学生进行汇报,然后接受教师和其他小组的提问并进行答辩,最终成绩的评定除了个人评定之外还有小组评定,对小组成绩进行排序以鼓励小组间的竞争。

3 总结

为了在编译原理实验课中达到教学目标,根据发现的问题对实验课教学设计进行改进:采用应用型实验激发学生的兴趣,消除对课程的认识误区;重新设计和组织实验内容,更加符合学生的学习规律;采用协同方式组织实验培养学生的团队合作能力。这些改进措施已经在教学实践中采用,结果表明有助于降低学生学习过程中的困难,增强学习兴趣,提高实验教学的质量。

摘要：目前,编译原理实验课程中存在的一些问题影响了教学效果。主要原因是:学生的认识存在误区,实验内容和要求层次性不够明显,实验的组织形式比较单一。提出了改进方法:设计应用型实验提高学生的学习兴趣;重新设计实验内容和实验难度,更好地符合学生的认知规律;通过协同学习,提高学生的团队协作能力。

关键词：编译原理,实验课程,教学设计,协同学习

参考文献

[1]张素琴,吕映芝,蒋维杜,等.编译原理[M].第2版.北京:清华大学出版社,2005.

[2]Alfred VAho,Ravi Sethi,Jeffrey D.Ullman.Compilers:Principles,Techniques,and Tools[M].北京:人民邮电出版社,2002.

编译原理课程设计设计任务书第8篇

1、目的学生在学习《程序设计语言编译原理》课程过程中，结合各章节的构造编译程序的基本理论，总共用10个课时完成课程设计。在基本实验完成的基础上，逐步完成课程设计。要求用C或C++语言描述及上机调试，实现一个小编译器（词法分析，语法分析，中间代码产生，优化，目标代码生成等重要子程序，其中词法分析、语法分析及语义分析功能必须完成），使学生将理论与实际应用结合起来，受到软件设计等开发过程的全面训练，从而提高学生软件开发的能力。

2、课程设计的任务

（1）设计符号表

确定符号表的组织方式，一般应包括名字栏和信息栏，其中名字栏作为关键字。要考虑能够存储有关名字的信息，并可以高效地完成如下操作：

a.查找：根据给定的名字，在符号表中查找其信息。如果该名字在符号表中不存在，则将其加入到符号表中，否则返回指向该名字的指针；

b.删除：从符号表中删除给定名字的表项。

（2）设计词法分析器

设计各单词的状态转换图，并为不同的单词设计种别码。将词法分析器设计成供语法分析器调用的子程序。功能包括：

a.具备预处理功能。将不翻译的注释等符号先滤掉，只保留要翻译的符号串，即要求设计一个供词法分析调用的预处理子程序；

b.能够拼出语言中的各个单词；

c.将拼出的标识符填入符号表；

d.返回（种别码，属性值）。

（3）语法分析与中间代码产生器