前　　言
本書(shū)是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域本科教育教學(xué)改革試點(diǎn)工作計(jì)劃（簡(jiǎn)稱“101計(jì)劃”）“編譯原理”課程組的組織下編寫(xiě)的理論教材之一。與其他同類理論教材相比，本書(shū)在介紹編譯理論和方法的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐技術(shù)，并注重編譯理論與實(shí)踐的結(jié)合。在內(nèi)容方面，本書(shū)的理論部分涵蓋了當(dāng)前主流編譯器編譯過(guò)程中的核心技術(shù)要點(diǎn)，實(shí)踐部分則引導(dǎo)學(xué)生基于理論知識(shí)構(gòu)建一個(gè)能夠?qū)⒁灶怌語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序編譯為MIPS目標(biāo)語(yǔ)言代碼的完整編譯器。在教學(xué)中，教師能夠參考本書(shū)完整地進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)踐指導(dǎo)，其內(nèi)容已經(jīng)包括了相關(guān)資料。
一方面，當(dāng)前許多“編譯原理”課程理論教材以傳授理論知識(shí)為主，其中的內(nèi)容離編譯器具體實(shí)踐尚有一定的距離。這可能使學(xué)生偏重學(xué)習(xí)理論和方法，而對(duì)編譯器實(shí)現(xiàn)缺乏更為深刻的理解。另一方面，常規(guī)的“編譯原理”實(shí)踐課程大多基于一門(mén)相對(duì)簡(jiǎn)易的編程語(yǔ)言，要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)支持該語(yǔ)言語(yǔ)法和語(yǔ)義處理部分的編譯器。由于缺乏規(guī)范化的實(shí)踐指導(dǎo)，有時(shí)會(huì)降低教學(xué)要求，不得不允許學(xué)生“靈活”（較為隨意）地實(shí)現(xiàn)編譯器的功能；又或者由于教學(xué)要求過(guò)高，學(xué)生在無(wú)實(shí)踐指導(dǎo)的情況下對(duì)編譯器實(shí)現(xiàn)無(wú)法下手，而對(duì)課程產(chǎn)生較大的抵觸心理。針對(duì)這些問(wèn)題，本書(shū)面向開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)學(xué)科的大專院校，提供一門(mén)接近實(shí)際C語(yǔ)言的C--語(yǔ)言，從理論方法的解說(shuō)到實(shí)踐指導(dǎo)的進(jìn)行，引導(dǎo)性地講解理論知識(shí)和編譯器的具體實(shí)現(xiàn)，并提供充分的測(cè)試樣例來(lái)驗(yàn)證編譯器實(shí)現(xiàn)的正確性。
整體而言，基于本書(shū)介紹的理論方法和實(shí)踐技術(shù)，我們?cè)O(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)踐內(nèi)容，系統(tǒng)性地覆蓋理論方法和實(shí)踐技術(shù)部分的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。本書(shū)的實(shí)踐內(nèi)容具有四個(gè)特點(diǎn)：一是接近實(shí)際，所采用的語(yǔ)言是C--語(yǔ)言，該語(yǔ)言接近現(xiàn)實(shí)中常用的C語(yǔ)言，這使得所設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的編譯器更為實(shí)用，甚至在特定領(lǐng)域可以直接或經(jīng)過(guò)少量修改后使用；二是結(jié)合相關(guān)的實(shí)踐技術(shù)進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生完成一個(gè)完整編譯器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，不會(huì)使學(xué)生出現(xiàn)面對(duì)編譯器實(shí)現(xiàn)要求無(wú)從下手或不得不求助于第三方額外資料的情況；三是具備相關(guān)的實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證幫助，我們提供了充分的測(cè)試樣例來(lái)幫助驗(yàn)證編譯器實(shí)現(xiàn)的正確性，而無(wú)須自行設(shè)計(jì)測(cè)試用例；四是難度可調(diào)，我們提供了實(shí)踐內(nèi)容的多種執(zhí)行方案，既可以統(tǒng)一難度要求，也可以區(qū)分必做內(nèi)容和選做內(nèi)容，還可以采用學(xué)生分組方案，使得每個(gè)組隊(duì)實(shí)現(xiàn)不同的功能組合，激發(fā)學(xué)生的思考創(chuàng)新能力，并鍛煉其合作能力。
下面我們就本書(shū)的使用方式、時(shí)間安排以及質(zhì)量控制給出一些建議。
使用方式
本書(shū)包含五個(gè)核心章（從第2章至第6章），前后貫穿，分別為詞法分析和語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、中間代碼生成、目標(biāo)代碼生成以及中間代碼優(yōu)化。每章的理論和實(shí)踐內(nèi)容依賴于前續(xù)章，教學(xué)需按順序進(jìn)行。
在這五章中，除了第5章之外，其他章節(jié)的實(shí)踐內(nèi)容均分為必做部分和選做部分，而選做部分則進(jìn)一步分為幾種不同的要求（第5章僅有必做部分）。這五章中的實(shí)踐內(nèi)容特別考慮了不同院校的教學(xué)要求以及學(xué)生之間的能力差異，因而可以采用多種方式教學(xué)：
1. 對(duì)所有學(xué)生要求相同：這是最簡(jiǎn)單的使用方式，適用于學(xué)習(xí)編譯原理的所有學(xué)生都需要通過(guò)相同考核要求的情況。具體而言，可進(jìn)一步劃分為下面三種情況：
（1）對(duì)所有學(xué)生要求最低：完成所有實(shí)踐的必做部分，即可獲得滿分。
（2）對(duì)所有學(xué)生要求最高：完成所有實(shí)踐的必做部分和選做部分，才可獲得滿分。
（3）對(duì)所有學(xué)生要求自選：完成所有實(shí)踐的必做部分，即可得滿分。但若能額外完成實(shí)踐的選做部分，則可視完成的情況獲得額外獎(jiǎng)勵(lì)。
2. 對(duì)不同學(xué)生要求不同：這種使用方式適用于學(xué)習(xí)編譯原理的學(xué)生需要通過(guò)不同考核要求的情況。比如強(qiáng)化班和普通班的學(xué)生一起上編譯原理課程，則要求強(qiáng)化班學(xué)生完成所有實(shí)踐的必做部分和選做部分才可獲得滿分，而普通班學(xué)生完成所有實(shí)踐的必做部分即可得滿分，但若能額外完成實(shí)踐的選做部分，則可獲得額外獎(jiǎng)勵(lì)。
3. 對(duì)不同組隊(duì)要求不同：這是最復(fù)雜的使用方式，適用于允許學(xué)生自由組隊(duì)以共同完成實(shí)踐要求的情況。推薦的組隊(duì)規(guī)模是一至三人，比如，若雙人組隊(duì)則為正常模式，可獲得實(shí)踐滿分，若三人組隊(duì)則為互助模式，需適當(dāng)減少實(shí)踐總分（如變?yōu)樵瓉?lái)滿分的90%），若單人組隊(duì)則為高手模式，可適當(dāng)提高實(shí)踐總分（如變?yōu)樵瓉?lái)滿分的110%）。在實(shí)踐要求方面，仍可考慮不同的考核要求而組合不同的必做和選做部分，或者完成指定或隨機(jī)選擇的實(shí)踐要求。比如，一位強(qiáng)化班學(xué)生需要完成所有實(shí)踐的必做部分和選做部分才可獲得滿分，他可以單人組隊(duì)進(jìn)入高手模式以獲得更高的總分，也可以雙人組隊(duì)進(jìn)入正常模式，以減少實(shí)踐難度。
時(shí)間安排
本書(shū)從第2章至第6章是核心教學(xué)內(nèi)容，一個(gè)學(xué)期完成教學(xué)，預(yù)計(jì)時(shí)長(zhǎng)17周，每周2～3課時(shí)。各章的內(nèi)容應(yīng)依順序進(jìn)行教學(xué)，每完成前一章中理論方法和實(shí)踐技術(shù)部分的教學(xué)即可開(kāi)始后一章中對(duì)應(yīng)部分的教學(xué)。實(shí)踐內(nèi)容部分作為課程項(xiàng)目布置，可略晚開(kāi)始，比如，第2章的實(shí)踐內(nèi)容可從第2周開(kāi)始布置，以保證前期進(jìn)行了必要的理論方法和實(shí)踐技術(shù)的講授和準(zhǔn)備，而后續(xù)章節(jié)的實(shí)踐內(nèi)容可與教學(xué)同步進(jìn)行。一般而言，如果一個(gè)