李洪霞

摘 要：針對普通高校本科生編譯原理課程的教學(xué)，從教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)中的問題三個方面對其進行了分析和討論，并給出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：編譯原理；編譯過程；教學(xué)目的；教學(xué)內(nèi)容

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.265

《編譯原理》是計算機及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，它對促進學(xué)生理解編譯過程及技術(shù)，增強學(xué)生的程序設(shè)計及實現(xiàn)能力，起著重要的作用。但它同時也是一門難學(xué)的課程，其主要體現(xiàn)在先導(dǎo)課程多、理論性強、對實踐階段要求高等方面。因此如何教好這門課程是需要思考的問題。

同時，編譯原理課程在普通高校本科生、重點高校本科生以及碩士研究生中均有開設(shè)，其教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法應(yīng)該有所區(qū)別。本文針對普通高校本科生，就如何開展編譯原理課程的教學(xué)展開討論。

1 教學(xué)目的的確定

教學(xué)目的是一門課程的核心，是開展教學(xué)工作的前提和基礎(chǔ)。編譯原理作為一門計算機及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心課程，在不同層次的學(xué)生之間均有開設(shè)。但針對學(xué)生的層次不同，應(yīng)設(shè)立不同的教學(xué)目標。

針對普通高校本科生，未來的發(fā)展多定位在技術(shù)人員。因此，培養(yǎng)方向應(yīng)以“工程性”和“應(yīng)用性”為主[1]。由此，針對普通高校本科生，可設(shè)定為以學(xué)習(xí)基本原理和方法為手段，理論聯(lián)系實際，以培養(yǎng)學(xué)生計算機思維[2]、提高分析解決問題和理論聯(lián)系實際的能力為目標來進行教學(xué)。下文中的學(xué)生，如不特別說明，均指普通高校本科生。

基本原理和方法的學(xué)習(xí)：編譯原理課程中涉及到一些非?；A(chǔ)和重要的原理和和技術(shù)，如正規(guī)式和正規(guī)文法以及狀態(tài)自動機的等價性，LR分析法的正確性與合理性；用狀態(tài)自動機（DFA或NFA）來進行單詞的識別、用三地址代碼進行中間代碼的表示、基本結(jié)構(gòu)的中間代碼生成等。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以對程序設(shè)計有深入的掌握和理解。同時，編譯原理是一門理論性和實踐性都很強的課程，如何將源語言轉(zhuǎn)換成目標語言，除了掌握其技術(shù)理論外，還需能夠?qū)⒃闯绦颍ㄈ缇唧w的C語言程序），轉(zhuǎn)換成目標代碼（如匯編代碼）的形式。因此，理論的學(xué)習(xí)必須與具體的源語言、目標語言以及目標機聯(lián)系起來，理論與實踐結(jié)合的非常緊密。

分析解決問題能力的提高：在編譯原理課程的學(xué)習(xí)中，給出了多種問題的解決方法。如在語法分析問題上，首先提出問題：如何判斷一個句子是否是合規(guī)的句子。然后用自頂向下和自底向上兩種方法對該問題進行了分析解決。類似地，在中間代碼生成部分，給出遞歸求解中間代碼的方法。這些常用和基本的問題解決方案對提高學(xué)生分析解決問題的能力有所幫助。

2 教學(xué)內(nèi)容的選擇

現(xiàn)階段，國內(nèi)外編譯原理的教材內(nèi)容不斷更新，像并行編譯、形式語言與自動機等內(nèi)容都成為編譯原理課程的一部分編寫進了教材[3]。由于課時的有限性，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實際需求，以通過對編譯技術(shù)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生編程能力為根本。具體來講，即通過對給定問題進行分析，能夠采用合適的結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)、運用合適的模型來描述問題，然后提高運用語言編寫代碼的能力，快速發(fā)現(xiàn)并糾正程序中錯誤的能力，及編寫高質(zhì)量程序代碼的能力。

在程序編寫部分，除了對程序語言的理解和掌握外，主要就是對編譯技術(shù)的掌握。其重點內(nèi)容應(yīng)包括：詞法分析，語法分析，語義分析與中間代碼生成，中間代碼優(yōu)化及目標代碼生成這幾個主要的環(huán)節(jié)。其它內(nèi)容，在不影響課程進展的情況下，可以考慮略講或直接省略。如在自下而上語法分析中，像算符優(yōu)先分析可以不講或略講。在LR分析法中，具體內(nèi)容涉及到LR分析器及LR（0）、SLR、規(guī)范LR及 LALR分析表的構(gòu)造方法。此處是語法分析中的難點，如果逐一講解必然占用大量課時。故可在LR分析器的基礎(chǔ)上，以LR（0）為例來對自下而上語法分析進行講解。然后，在此基礎(chǔ)上進一步引申，如項目集中含有沖突項目（如同時含有移進和歸約項目），應(yīng)該如何處理。這些供有興趣的同學(xué)進一步探討。

類似地，對屬性文件及語法制導(dǎo)翻譯，并行編譯的內(nèi)容，以及形式語言與自動機的知識點，采用點到為止的方式，僅提出相應(yīng)的問題，不做細致分析講解。

同時，由于編譯原理的先導(dǎo)課程較多，如以C語言為源語言，匯編語言為機器代碼為例進行課程分析，對涉及到的相關(guān)知識及內(nèi)容應(yīng)適當加以回顧，使學(xué)生能將精力集中放到編譯技術(shù)的理解上，不因先導(dǎo)課程中知識點的不理解而影響對當前知識的掌握。

3 教學(xué)過程中的注意事項

編譯原理課程是理論性強的課程，也比較抽象，如何讓學(xué)生能夠理解并運用其中的原理和技術(shù)，從而來提高編程能力呢？實例引用和與實踐結(jié)合就是課程講授中非常重要的兩個方面。

（1）實例引用貫穿始終。如在編譯過程概述中，提到編譯過程的各個階段，詞法、語法及語義分析等概念，學(xué)生一時難以接受和理解。此時可舉實例進行講解，比如以賦值語句：area=pi*r^2為例，講解如何將本條語句由源程序通過詞法、語法等步驟，逐步轉(zhuǎn)換成目標代碼并加以執(zhí)行的。從而使學(xué)生對整個編譯過程有一個直觀的印象。

同樣，在中間代碼生成階段，舉例說明是如何將三種基本結(jié)構(gòu)的語句，如順序結(jié)構(gòu)語句（如賦值語句）、控制結(jié)構(gòu)語句（如if…then， if…then…else語句）、循環(huán)結(jié)構(gòu)語句（while和for語句）等，分別用具體的源語言程序來說明，講解是如何利用語義分析技術(shù)將其翻譯成中間代碼（如三元式）的。

（2）與實踐相結(jié)合。上面提到以實例來對相關(guān)的技術(shù)加深理解。而在實踐應(yīng)用方面，只有將理論與技術(shù)真正應(yīng)用于實踐，編譯技術(shù)的學(xué)習(xí)才有意義。如在上機實習(xí)方面，可通過C語言構(gòu)造一個小的編譯系統(tǒng)?？梢苑謩e利用flex和bison等工具構(gòu)造詞法、語法、語義分析器，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造一個小的編譯系統(tǒng)。使得詞法分析可識別關(guān)鍵字、標識符以及各種符號，語法分析可進行語法的判斷，語義分析器可進行一些數(shù)學(xué)運算，而構(gòu)造的編譯系統(tǒng)可以將C語言的一個子集翻譯成匯編語言的形式。

4 小結(jié)

針對普通高校計算機專業(yè)及相關(guān)專業(yè)本科生，從教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)中出現(xiàn)的問題三個方面對編譯原理課程的教學(xué)進行了分析討論。希望通過對這幾個方面的討論，可以使學(xué)生能夠?qū)幾g過程有更深入的理解，并使其編程能力得到進一步的提高。

參考文獻：

[1]張昱.“編譯原理”課程的教學(xué)內(nèi)容選擇的探討[J].計算機教育，2009（18）：143-146.

[2]蔣宗禮.“編譯原理”課程與專業(yè)能力培養(yǎng)[J].計算機教育，2009（21）：4-6.endprint