山东大学软件学院编译原理

### 山东大学软件学院编译原理课程概述

#### 一、教学目标
编译原理作为计算机科学的核心理论基础之一，旨在培养学生掌握编程语言翻译过程中的关键技术。通过这门课的学习，学生能够理解并实现一个完整的编译器，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、优化及目标代码生成等各个阶段的工作机制。

#### 二、主要内容
- **词法分析**：介绍正则表达式的定义及其在模式匹配中的作用；探讨有限自动机的概念与构建方法，并讲解如何将其应用于实际的词法规则识别中[^1]。

- **语法分析**：深入解析上下文无关文法的形式化描述体系，讨论LL(1)和LR(K)两种常见的自顶向下与自底向上的句型推导策略；并通过实例说明递归下降子程序的设计思路[^2]。

- **语义分析**：阐述属性文法的基本概念，解释静态语义错误检测的重要性；同时展示类型系统的建立原则以及运行时刻环境表结构的设计方案[^3]。

- **中间表示形式**：研究三地址码作为一种重要的IR（Intermediate Representation），探索其优势所在；另外还涉及控制流图CFG(Control Flow Graphs)，数据依赖关系等内容[^4]。

- **代码优化技术**：总结局部优化措施如常量折叠、公共子表达式消除等；全局层面则关注循环不变式外提、强度削弱等方面的知识点；最后简单提及面向特定架构的目标机器特性所带来的特殊考虑事项[^5]。

- **目标代码生成**：针对不同指令集架构的特点，讲述寄存器分配算法的选择依据；对于汇编语言级别的细节处理给出具体指导建议；并对最终产出物的质量评估标准作出规定[^6]。

def lexical_analysis(source_code):
    tokens = []
    while source_code:
        token, source_code = get_next_token(source_code)
        tokens.append(token)
    return tokens


def syntax_analysis(tokens):
    parse_tree = build_parse_tree(tokens)
    validate_syntax(parse_tree)


def semantic_analysis(ast):
    symbol_table = create_symbol_table()
    type_checking(symbol_table, ast)