Το μάθημα παρέχει στους φοιτητές τις βασικές γνώσεις στο αντικείμενο των μεταγλωττιστών. Αρχικά σχηματίζει το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο με τη μελέτη γραμματικών, γλωσσών, αυτομάτων και μηχανών καταστάσεων, που συνοδεύεται από απαραίτητη επανάληψη ειδικών δομών δεδομένων, όπως δέντρων, γραφημάτων και πινάκων κατακερματισμού, καθώς και κλασικών αλγορίθμων διαπέρασης και κλεισίματος. Με το υπόβαθρο αυτό: Μελετάται η λεκτική ανάλυση ενός αρχικού προγράμματος και ο προγραμματισμός της, τόσο με το χέρι, όσο και αυτόματα με τη βοήθεια του εργαλείου “flex”. Στη συνέχεια μελετάται η συντακτική ανάλυση και κατασκευή του συντακτικού δέντρου, τόσο με το χέρι, όπου αυτό είναι εφικτό, όσο και αυτόματα με τη βοήθεια του εργαλείου “bison”. Στη συντακτική ανάλυση εξετάζονται οι αλγόριθμοι για γραμματικές LL(1), LR(0), SLR(1), LR(k) και LALR(1). Επίσης μελετάται η σημασιολογική ανάλυση και η χρήση της, όπως για παράδειγμα στον έλεγχο τύπων, με τη βοήθεια κατηγορικών γραμματικών. Στην παραγωγή ενδιάμεσου κώδικα που ακολουθεί δίνεται έμφαση στην απεικόνιση αφηρημένων συντακτικών δέντρων και τετράδων. Στη συνέχεια μελετάται η παραγωγή τελικού κώδικα με τα κύρια προβλήματά της, δηλαδή την επιλογή εντολών και τη δέσμευση των καταχωρητών της τελικής αρχιτεκτονικής. Τέλος, γίνεται εισαγωγική μελέτη βελτιστοποιήσεων του κώδικα, με κάποια χαρακτηριστικά παραδείγματα. Το μάθημα περιλαμβάνει ασκήσεις, τόσο θεωρητικές όσο και εργαστηριακές, καθώς και προγραμματιστική εργασία με θέμα την πλήρη κατασκευή σε C ενός μεταγλωττιστή κάποιας γλώσσας προγραμματισμού που είναι απλοποιημένη μορφή μίας από τις γλώσσες FORTRAN, PASCAL και C++.

Το μάθημα αποτελεί εισαγωγικό μάθημα στους μεταγλωττιστές. Η ύλη του μαθήματος στοχεύει στην κατανόηση και απόκτηση καλής γνώσης του αντικειμένου των μεταγλωττιστών. Αλλά και πέρα από το κύριο αντικείμενό του, το μάθημα, ως ένα από τα κύρια μαθήματα του Τομέα Τεχνολογιών Λογισμικού και Πληροφοριακών Συστημάτων, στοχεύει στη σύνδεση των εισαγωγικών μαθημάτων με τα πιο εξειδικευμένα μαθήματα του Τομέα, αλλά και των Τομέων Εφαρμογών και Θεμελιώσεων της Επιστήμης των Υπολογιστών και Υλικού και Αρχιτεκτονικής Υπολογιστών. Ειδικότερα, στοχεύει σε (α) μια πιο θεωρητική σκοπιά των γλωσσών προγραμματισμού και εργαλείων μελέτης τους μέσα από τη διαδικασία της συντακτικής ανάλυσης, (β) μια πιο εφαρμοσμένη μελέτη αλγορίθμων και δομών δεδομένων μέσα από την υλοποίηση κάθε φάσης μεταγλώττισης, (γ) μια πιο κοντινή προσέγγιση του πραγματικού κώδικα που εκτελείται σε έναν επεξεργαστή σε σχέση με τον κώδικα που προγραμματίζεται σε υψηλό επίπεδο μέσα από την όλη διαδικασία μετάφρασης, (δ) μια καλύτερη κατανόηση της αρχιτεκτονικής του υπολογιστή όπου εκτελείται ο κώδικας μέσα από τη μελέτη των μηχανισμών εκτέλεσης του τελικού κώδικα, και (ε) μια τελείως πρακτική μελέτη της έννοιας της Αρχιτεκτονικής Συνόλου Εντολών μέσα από τις βελτιστοποιήσεις και την παραγωγή τελικού κώδικα.
Τέλος, και ίσως το πιο σημαντικό, το μάθημα στοχεύει στην ανάπτυξη της ικανότητας του φοιτητή / της φοιτήτριας να σχεδιάζει και να υλοποιεί, για πρώτη ίσως φορά, μια μεγάλη και σύνθετη εργασία, όπως είναι ένας πλήρης μεταγλωττιστής, από την πρώτη μέχρι την τελευταία φάση του, και μάλιστα ομαδικά, ώστε να αναπτύσσει και την ικανότητα συνεργασίας με συναδέλφους του / της.
Συνοπτικά, με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / η φοιτήτρια θα είναι σε θέση να:

• Έχει την κατανόηση των βασικών θεμάτων των μεταγλωττιστών, τόσο θεωρητικά όσο και πρακτικά.
• Έχει τις εξειδικευμένες γνώσεις σε βασικά θέματα που απαντώνται σε μεταγλωττιστές, ώστε να μπορεί να τις συνδυάσει για τη σχεδίαση και υλοποίηση ενός απλού μεταγλωττιστή.
• Διαθέτει τη δεξιότητα για εφαρμογή θεμάτων που μελέτησε σε άλλα σημαντικά μαθήματα κορμού, όπως αλγορίθμων, δομών δεδομένων και προγραμματισμού μέσα στο αντικείμενο των μεταγλωττιστών.
• Συνεργάζεται με τους συναδέλφους του / της για να δημιουργούν και να παρουσιάζουν μια μεγάλη ομαδική προγραμματιστική εργασία.

1. Προαιρετική γραπτή πρόοδος
2. Θεωρητικές ασκήσεις
3. Εργασία
4. Γραπτή τελική εξέταση

Η κατανομή αυτών στη συνολική βαθμολογία ορίζεται στο αρχείο περιγραφής μαθήματος που αναρτάται στην πλατφόρμα ηλεκτρονικού συστήματος διαχείρισης μάθησης στην αρχή κάθε εξαμήνου.

• Εισαγωγή και επανάληψη θεμάτων από δομές δεδομένων και αλγορίθμους – 1 εβδ
• Θεωρητικό υπόβαθρο με τη μελέτη γραμματικών, γλωσσών, αυτομάτων και μηχανών καταστάσεων – 2 εβδ
• Λεκτική ανάλυση – 1 εβδ
• Συντακτική ανάλυση και κατασκευή του συντακτικού δέντρου – 2 εβδ
• Κατηγορικές γραμματικές και σημασιολογική ανάλυση – 2 εβδ
• Παραγωγή ενδιάμεσου κώδικα και διερμηνεία – 2 εβδ
• Μηχανισμός εκτέλεσης στη στοίβα και παραγωγή τελικού κώδικα – 2 εβδ
• Μελέτη βελτιστοποιήσεων του κώδικα – 1 εβδ