《编译原理》实验手册：从词法到优化

"《编译原理实验指导书》是一份为计算机科学专业学生设计的实践教材，旨在帮助学生深入理解编译程序的构建过程。该书涵盖了编译器设计的关键阶段，包括词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析以及中间代码生成和基于DAG的基本块优化。通过这些实验，学生可以实际操作，将理论知识转化为实践技能。 实验一：词法分析 实验目的是设计和实现一个针对C语言子集的简单词法分析器，以便掌握如何利用状态转换图来构建词法分析器。实验要求学生使用这个分析器对源程序进行词法分析，输出源程序的单词符号二元式，并将其保存到文件中。实验内容包括根据预设的单词符号及种别编码进行分析。 实验二：NFA的确定化 本实验关注非确定有限自动机（NFA）的确定化，这是编译器词法分析阶段的关键步骤，确保分析器能够有效地识别和处理输入串。 实验三：非递归预测分析 此实验涉及非递归预测分析，这是一种解析技术，用于识别语法结构，帮助编译器理解程序的句法结构。 实验四：算符优先分析器的构造 在这个实验中，学生将学习如何构建算符优先分析器，这种分析器处理编程语言中的运算符优先级和结合性，以正确解析表达式。 实验五：LR分析 LR分析是编译器设计中的一个重要概念，它允许分析器从左到右扫描输入，同时考虑右部的最简形式。实验要求学生理解并实现LR分析方法。 实验六：语义分析和中间代码生成 语义分析阶段检查程序的语义是否正确，而中间代码生成则将高级语言转换为更底层的形式，便于后续的代码优化和目标代码生成。实验将让学生实践这两部分的实现。 实验七：基于DAG的基本块优化 在这一实验中，学生将探索数据流图（DAG）在优化编译器中的应用，特别是基本块的优化，以提高程序的执行效率。 每个实验后都要求学生提交实验报告，包含实验名称、目的、要求、内容以及测试或运行结果，以促进自我反思和技能提升。实验环境可以是MS-DOS或Windows，使用C/C++作为开发工具。" 以上七个实验全面覆盖了编译原理的核心内容，旨在强化学生的编程和软件设计能力，使他们能更好地理解和应用编译原理的概念。