哈尔滨工业大学 编译原理 课程讲义

简介：
本《编译原理》课程讲义由哈尔滨工业大学精心编制，涵盖词法分析、语法分析、语法制导翻译等核心内容，旨在为计算机科学与技术专业的学生提供系统学习和深入理解编译器设计的理论基础与实践方法。 《编译原理》是计算机科学领域的一门核心课程，它主要研究如何将高级程序设计语言转换为机器可执行的低级指令集。哈尔滨工业大学提供的这组课件详细地介绍了编译器的设计与实现过程，涵盖了从词法分析、语法分析到语义分析以及代码生成等多个关键环节。 1. **词法分析**：这是编译器处理的第一步，它将源代码分解成一个个有意义的单元——词法单元或标记（tokens）。在这个阶段，课件可能会介绍正则表达式和扫描器的设计，帮助学生理解如何识别并分离出程序中的关键字、标识符、常量和运算符等元素。 2. **语法分析**：此阶段涉及将词法单元组合成符合语法规则的结构，即语法树。通常会讲解上下文无关文法（CFG）的概念，以及如何使用LL解析器或LR解析器进行自顶向下或自底向上的分析。 3. **语义分析**：在语法正确的基础上，编译器进一步检查代码的语义，确保它符合编程语言的规则和逻辑。这包括类型检查、作用域分析和常量折叠等概念。 4. **中间代码生成**：为了简化优化和目标代码生成，编译器通常会生成一种抽象的中间表示（IR）。如三地址码或四元式，它们是独立于特定机器架构的。 5. **优化**：编译器通过各种优化技术提高生成代码的效率，如常量传播、死代码消除、循环展开等。这部分内容可能涵盖了这些概念和技巧。 6. **目标代码生成**：编译器将中间代码转化为特定机器架构的机器码。这涉及到对机器指令集的理解和使用。 7. **运行时系统**：虽然编译器的主要任务是生成代码，但运行时环境也非常重要，它包括内存管理、异常处理和类型系统等。 8. **连接与加载**：编译后的对象文件需要通过链接器组合成可执行文件，并由加载器在运行时加载到内存中。这部分内容可能简述了这些过程。 通过这些课件的学习，学生可以全面了解编译器的工作原理，掌握编译器设计的基本技术和工具，为未来的软件开发和系统优化打下坚实的基础。这些知识不仅适用于编译器开发，在理解程序执行的本质、提升编程能力以及在软件调试和性能调优等方面也具有重要意义。