第三章词法分析
本章要点
１．词法分析器设计，
２．正规表达式与有限自动机，
３．词法分析器自动生成。
本章目标：
１．理解对词法分析器的任务，掌握词法分析器的设计；
２．掌握正规表达式与有限自动机；
３．掌握词法分析器的自动产生。
本章重点：
1．词法分析器的作用和接口，用高级语言编写词法分析器等内容，它们与词法分析器的实现有关。应重点掌握词法分析器的任务与设计，状态转换图等内容。
2．掌握下面涉及的一些概念，它们之间转换的技巧、方法或算法。
（1）非形式描述的语言?正规式
（2）正规式→ NFA（非确定的有限自动机）
（3）NFA → DFA（确定的有限自动机）
（4）DFA →最简DFA
本章难点
（1）非形式描述的语言?正规式
（2）正规式→ NFA（非确定的有限自动机）
（3）NFA → DFA（确定的有限自动机）
（4）DFA →最简DFA
作业题
一、单项选择题
（按照组卷方案，至少15道）
1. 程序语言下面的单词符号中，一般不需要超前搜索
a. 关键字
b. 标识符
c. 常数
d. 算符和界符
2. 在状态转换图的实现中，一般对应一个循环语句
a. 不含回路的分叉结点
b. 含回路的状态结点
c. 终态结点
d. 都不是
3. 用了表示字母，d表示数字， ={l，d}，则定义标识符的正则表达式可以是：。
(a)ld*(b)ll*(c)l(l | d)*(d)ll* | d*
4. 正规表达式(ε|a|b)2表示的集合是
(a){ε，ab，ba，aa，bb} (b){ab，ba，aa，bb}
(c){a，b，ab，aa，ba，bb} (d){ε，a，b，aa，bb，ab，ba}
5. 有限状态自动机可用五元组（V T，Q，δ，q0，Q f）来描述，设有一有限状态自动机M的定义如下：
V T={0，1}，Q={q0，q1，q2}，Q f={q2}，δ的定义为：
δ（q0，0）=q1δ（q1，0）=q2
δ（q2，1）=q2δ（q2，0）=q2
M所对应的状态转换图为。
6. 有限状态自动机可用五元组（V T，Q，δ，q0，Q f）来描述，设有一有限状态自动机M的定义如下：
V T={0，1}，Q={q0，q1，q2}，Q f={q2}，δ的定义为：
δ（q0，0）=q1δ（q1，0）=q2
δ（q2，1）=q2δ（q2，0）=q2
M所能接受的语言可以用正则表达式表示为。
①(0|1)*②00(0|1)*③(0|1)*00④0(0|1)*0
7 . 有限状态自动机可用五元组（V T，Q，δ，q0，Q f）来描述，设有一有限状态自动机M的定义如下：
V T={0，1}，Q={q0，q1，q2}，Q f={q2}，δ的定义为：
δ（q0，0）=q1δ（q1，0）=q2
δ（q2，1）=q2δ（q2，0）=q2
M所能接受的语言为。
①由0和1所组成的符号串的集合
②以0为头符号和尾符号、由0和1所组成的符号串的集合
③以两个0结束的，由0和1所组成的符号串的集合
④以两个0开始的，由0和1所组成的符号串的集合
8. 从接受语言的能力上来说，非确定型有穷自动机和________是等价的。
a. ⅰ.正规式；ⅱ.上下文无关文法；ⅲ.确定性有穷自动机；
b. ⅰ.左线性正规文法；ⅱ.右线性正规文法；ⅲ.确定性有穷自动机；
c. ⅰ.正规式；ⅱ.上下文无关文法；ⅲ.正规文法；
d. ⅰ.正规式；ⅱ.确定性有穷自动机；ⅲ.下推自动机；
9. 下面四个选项中，关于编译过程中扫描器的任务的叙述，________是较为完整且正确的。
①组织源程序的输入；按词法规则分割出单词，识别其属性，并转换成属性字的形式输出；删除注释；删除空格和无用字符；行计数、列计数；发现并定位词法错误；建立符号表。
②按词法规则分割出单词，识别其属性，并转换成属性字的形式输出；发现并定位词法错误；建立符号表；输出状态转换图；把状态转换图自动转换成词法扫描程序。
③组织源程序的输入；按词法规则分割出单词，识别其属性，并转换成属性字的形式输出。
④组织源程序的输入；按词法规则分割出单词，识别其属性，并转换成属性字的形式输出；行计数、列计数；发现并定位词法错误；建立符号表；输出状态转换图；把状态转换图自动转换成词法扫描程序。
10. 关于NFA的叙述中，下面______是不正确的。
A.有一个有穷字母表
B.有多个初始状态
C.有多个终止状态
D.有多个有限状态
11. 词法分析的理论基础是。
A.有穷自动机理论
B.图灵机理论Ｃ.图论Ｄ.无穷自动机理论
12. 设有两个状态S和T，如果从S出发能读出某个字w而停于终态，那么从T出发也能读出同样的字而停于终态；反之，果从T出发能读出某个字w而停于终态，那么从S出发也能读出同样的字而停于终态。则我们称状态S和状态T是。
A. 可区分的；
B. 等价的；
C. 多余的；
D. 无用的。
13. 词法分析器的输出结果是。
A、单词自身值
B、单词在符号表中的位置
C、单词的种别编码
D、单词的种别编码和自身值
14. 编译过程中扫描器的任务包括______。
①组织源程序的输入
②按词法规则分割出单词，识别出其属性，并转换成属性字的形式输出
⑧删除注解
④删除空格及无用字符
⑤行计数、列计数
⑥发现并定位词法错误
⑦建立符号表
a．②③④⑦b．②③④⑥⑦c．①②③④⑥⑦d．①②③④⑤⑥⑦
15. 下述正则表达式中______与(a*+b)*(c+d)等价(即有相同符号串集)。(x+y亦可写作x|y)
①a*(c+d)+b(c+d)
②a*(c+d)*+b(c+d)*
③a*(c+d)+b(c+d)
④(a+b)*c+(a+b)*d
⑤(a*+b)*c+(a*+b)*d
a.①③
b. ③④⑤
c.③
d.④⑤
16、正则式的“*”读作______。
a，并且L或者c．连接d．闭包
17. 在状态转换图中，结点代表，用圆圈表示。
a.输入缓冲区
b.向前搜索
c.状态
d.字符串
18. 与(a|b)*(a|b)等价的正规式是。
A. a*| b*
B. (ab)*(a|b)*
C. (a|b)(a|b)*
D. (a|b)*
19.无符号常数的识别和拼数工作通常都在阶段完成。
Ａ．词法分析Ｂ．语法分析Ｃ．语义分析Ｄ．代码生成
一．答案：1. b；2. b；3. c；4. d；5.②；6. ②，7.④；8. b；9. ①；10. B；11. A；
12. B；13. d；14. d；15.d；16.d；17.c；18. C；19. A
二、填空题：
（按照组卷方案，至少15道）
1. 词法分析器对扫描缓冲区进行扫描时一般用两个指示器，一个_________________________________；另一个_____________________________________。
2. 一个确定性有限自动机DFA M的化简是指：寻找一个状态数比M少的DFA M’，使得。
3. 词法分析器所的输出常表示成如下形式的二元式：（______________，_________________）。
4. 一个状态转换图只包含有限个状态，其中有一个被认为是________，而且实际上至少有一个________。
5. 把状态转换图用程序实现时，对于含有回路的状态结点来说，可以让它对应一个_____________________________________程序段。
6. 词法分析阶段的任务式从左到右扫描，从而逐个识别。
7. 如果一个种别只含有一个单词符号，那么，对于这个单词符号，就可以完全代表它自身了。
8. 单词符号的属性值是指单词符号的特性或特征，其属性值则是反映特性或特征的值。比如，对于某个标识符，常将作为其属性值。
9. 单词符号的属性值是指单词符号的特性或特征，其属性值则是反映特性或特征的值。比如，对于常数，常将作为其属性值。
10. 如果一个种别含有多个单词符号，那么，对于它的每个单词符号，除了给出种别编码以外，还应给出有关。
11. 如果，则认为这两个正规式等价。
12. 对于∑*中的任何符号串α，如果存在一条从初态结点到某一终态结点的通路，且，则称α被该自动机所接受（识别）。
13. 一个Lex源程序主要包括两部分，一部分是，另一部分是。
14. 一个DFA可用一个矩阵表示，该矩阵的行表示，列表示，矩阵元素表示。这个矩阵叫状态转换矩阵。
15. 对于词法分析程序来说，当程序到达“错误处理”时，意味着现行状态i和当前所面临的输入串不匹配。如果后面还有状态图，出现在这个地方的代码应该为：
。
二．答案：1. 指向当前正在识别的单词符号的开始位置，用于向前搜索以寻找单词符号的终点；2. L(M)=L(M')；3. 单词种别，单词符号的属性值；4. 初态，终态；5. 由while和if 语句构成的；6. 源程序，单词；7. 种别编码；8. 存放它的有关信息的符号表项的指针；9. 存放它的常数表项的指针；10. 单词符号的属性信息（属性值）；11. 两个正规式所表示的正规集相同；12. 这条通路上所有弧的标记符号连接起来形成的符号串等于α；13. 正规定义式，识别规则；14. 状态，输入字符，转换函数（或δ(s, a)）的值；15. 将搜索器回退一个位置，并令下一个状态图开始工作。
三、判断题：
（按照组卷方案，至少15道）
1．NFA M的非确定性表现在它有多个终态。（）
2. 有穷自动机接受的语言是正则语言。（）
3. 若r1和r2是Σ上的正规式，则r1|r2也是。（）
4. 设M是一个NFA，并且L(M)＝{x，y，z}，则M的状态数至少为4个。（）
5. 令Σ＝{a，b}，则Σ上所有以b为首的字符构成的正规集的正规式为b*(a|b)*。（）
6. 对任何一个NFA M，都存在一个DFA M'，使得L(M')=L(M)。（）
7. 对一个右线性文法G，必存在一个左线性文法G'，使得L(G)=L(G')，反之亦然。（）
8. 对任意一个右线性文法G，都存在一个NFA M，满足L(G)=L(M)。( )
9. 对任意一个右线性文法G，都存在一个DFA M，满足L(G)=L(M)。( )
10. 对任何正则表达式r，都存在一个NFA M，满足L(M)=L(r)。( )
11. 对任何正则表达式r，都存在一个DFA M，满足L(M)=L(r)。( )
12．一张转换图只包含有限个状态，其中有一个被认为是初态，最多只有一个终态。（）
13. 一个正规式只能对应一个有限状态自动机；（）
14. 在词法分析的状态转换图中，有些结点是带星号的，这些结点肯定是终态结点。（）
15. 适当设置扫描缓冲区的大小（比如容纳256个字符）可以保证单词符号不会被它的边界所打断。（）
四．答案：1. ×；2. √；3. √；4. ×；5. ×；6. √；7. √；8. √；9. √；10. √；11. √；12×；
13. ×；14. √；15. ×；
四、名词解释：
（按照组卷方案，至少5道）
1. 状态转换图；
2. 正规式（正规表达式、正则表达式）的形式化定义；
3. 给出确定性有限状态自动机的形式化定义；
4. 给出非确定性有限状态自动机的形式化定义；
5. DFA状态最小化。
四．答案
1. 状态转换图是一张有限方向图，用于识别（或接受）一定的字符串。
在图中，结点代表状态，用圆圈表示；状态之间用箭弧连结；箭弧上的标记（字符）代表在射出结点（即箭弧的始结点）状态下可能出现的字符或字符类。
一张状态转换图只包含有限个状态（即有限个结点），其中一个被认为是初态，而且实际上至少要有一个终态（用双圈表示）。
2. 正规式是采用递归方式来定义的。
（1）ε和?都是正规式；
（2）任何a∈∑，a是∑上的一个正规式；
（3）假定r和s都是∑上的正规式，则r|s、r?s、和r*也都是正规式。
3. 一个确定有限自动机（DFA）M是一个五元式：M=(S，∑，δ，s0，F)，其中：
（1）S是一个有限集合，它的每一个元素称为一个状态；
（2）∑是一个有限字母表，它的每一个元素称为一个输入字符；
（3）δ是一个从S×∑到S的单值部分映射。δ(s，a)=s'，意思是：当前状态是s，输入字符为a时，自动机将转入下一个状态s'。s'称为s的后继状态；
（4）s0∈S，是自动机的惟一初态；
（5）F?S，是一个终态集合。
一个非确定有限自动机（NFA）M是一个五元式：M=(S，∑，δ，s0，F)，其中：
（1）S是一个有限集合，它的每一个元素称为一个状态；
（2）∑是一个有限字母表，它的每一个元素称为一个输入字符；
（3）δ是一个从S×∑到S的子集的映射。δ(s，a)={s1，s2，……，s m}，意思是：当前状态是s，输入字符为a时，自动机将转入的下一个状态可能是s1，或者s2，……，或者s m；
（4）s0∈S，是自动机的惟一初态；
（5）F?S，是一个终态集合。
五、简答题：
（按照组卷方案，至少5道）
1 写出标识符（以字母打头，由字母和数字组成的符号串）的正则表达式。
答：
letter→A ∣B ∣... Z ∣ a ∣b ∣... ∣z
digit →0 ∣1 ∣... ∣9
id → letter(letter∣digit)*
2. 词法分析器对程序语言的单词符号一般如何分类？
答：程序语言的单词符号一般可以分为下列五种：
（1）关键字：是有程序语言所定义的具有固定意义的标识符，有时也称保留字或基本字；
（2）标识符：用来表示变量名、数组名和过程名等各种名字；
（3）常数：一般有整型、实型、布尔型和文字型等各种类型，是程序执行过程中不变的量；
（4）运算符：如＋、－、*、/等各种进行算术逻辑运算的符号；
（5）界符：如逗号、分号、括号等。
3. 人运狼、羊、菜过河，一次运一件，不让羊吃掉菜，也不让狼吃掉羊，画出渡河的状态转换图。可否将其抽象为一个有限自动机？
3. 先写出渡河的方法，串中对象顺序为人来回渡河时所运的货物的顺序：
①羊空菜羊狼空羊；②羊空狼羊菜空羊
现给出一个NFA: M=(Σ，Q，0，{9}，δ)
其中Σ={羊，空，菜，狼}，Q={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}，转形函数：
δ(0，羊)=1，δ(1，空)=2，δ(2，菜)=3，δ(2，狼)=5
δ(3，羊)=4，δ(5，羊)=6，δ(4，狼)=7，δ(6，菜)=7
δ(7，空)=8，δ(8，羊)=9
4 C语言无符号实数用正则表达式怎么定义？
答：
digit →0 ∣1 ∣... ∣9
digits →digit(digit)*
fraction → . digits
exponent →E (+ ∣- ε∣) digits )
num → digits ( fraction | ε ) (exponent | ε )
5. 分析下面各正规表达式所表示的语言。
(1) (00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)*
答：(1) {α|α∈{0，1}*，α中有偶数个0和偶数个1}，即由偶数个0和偶数个1构成的串。
6. 何谓扫描器？扫描器的功能是什么？
答：扫描器就是词法分析器，它接受输入的源程序，对源程序进行词法分析，识别出一个个的单词符号，其输出结果是单词符号，供语法分析器使用。
一般把词法分析器安排成一个子程序，每当语法分析器需要一个单词符号时就调用这个子程序。每一次调用，词法分析器就从输入串中识别出一个单词符号，把它交给语法分析器。
词法分析器工作的第一步是输入源程序文本。输入串中一般都包含一些没有意义的字符，如：空白符、跳格符、回车符和换行符等编辑性字符除了出现在文字常数中之外，在别处的任何出现都没有意义，而注解部分几乎允许出现在程序中的任何地方。它们不是程序的必要组成部分，预处理时可以将其剔掉。词法分析器一般会构造一个预处理子程序来处理上述任务。
7. 试简述有穷状态自动机与正则表达式的等价性概念。
答：．∑上的非确定有限自动机M所能识别字的全体L(M)是∑上的一个正规集；同时，对于∑上的每个正规集V，存在一个∑上的确定有限自动机M，使得V=L(M)。
六、应用题：
1. 有一个语言，它接收Σ={0，1}上所有满足如下条件的字符串：每个1都有0直接跟在右边。
（１）给出该语言的正规式
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
解法1：
（１）按题意相应的正规表达式是0*(0 | 10)*0*或0*( 100*)*0*。
（２）构造NFA为
0*的NFA为：
0 | 10的NFA为：
(0 | 10)*的NFA为：
0*(0 | 10)*0*的NFA为（给各个结点标上序号）
（３）用子集法确定化
令：{0，1，3，4，5，6，9，13，14，15，17}＝A；
{1，2，3，4，5，6，7，8，9，13，14，15，16，17}＝B；
{10，11}＝C；
{5，6，8，9，12，13，14，15，17}＝D；
{5，6，7，8，9，13，14，15，16，17}＝E；
画出DFA如图所示：
（４）对该DFA进行状态最小化
＝{I(1)，I(2)}＝{{C}，{A，B，D，E}}
I(1)＝{C}不可再分；
看I(2)＝{A，B，D，E}：
{A，B，D，E}0＝{B，E}，落入了I(2)；
{A，B，D，E}1＝{C}，落入了I(1)；
所以，{A，B，D，E}是等价状态，不再分；
因此，从{A，B，D，E}中抽取一个状态作为代表，C不变，得到简化了的DFA如图所示：
解法2：
（２）构造NFA为
DFA为：
（４）可最小化，终态组为{A，B，D}，非终态组为{C}；
{A，B，D}0?{A，B，D}，
{A，B，D}1?{C}，
所以A，B，D为等价状态，可合并。
2. 已知字母表∑ = {a，b}上语言L = {w | w中a的个数是偶数}。（１）给出该语言的正规式
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
2解法1：
（１）语言L的正规式是：
(a b*a | b)* 或b*(a b*a b*)*
（２）画出接收该语言的NFA
ε
（3）NFA转换成DFA
得到的DFA 为：
（４）对该DFA 进行状态最小化
∏＝{I (1)，I (2)}＝{{ B ，E }，{A ，C ，D }}
∵{ B ，E }a ＝{D}，落入I (2)中；{ B ，E }b ＝{E}；落入I (1)中； ∴I (1)＝{ B ，E }不必再分。
∵I (2)}＝{A ，C ，D }a ＝{B}，落入I(1)中；I
(2)}＝{A ，C ，D }b ＝{C}，落入I(2)中； ∴I (2)}＝{A ，C ，D }不必再分。 故，得到的接受该语言的最简DFA 是：
b
解法2
（２）画出接收该语言的NFA
（3）NFA 转换成DFA
得到的DFA 如下：
b
（４）对该DFA 进行状态最小化 无法再分。
3. 有一个语言，它接收Σ={0，1}上的含奇数个1的所有串。 （１）给出该语言的正规式 （２）画出接收该语言的NFA （３）把该NFA 转换成等价的DFA （４）对该DFA 进行状态最小化 提示：正则表达式为0*1 (0|10*1)*。
4. 已知Σ={0，1}上正则表达式为0(0|1)*0， （１）该正则表达式所定义的语言是什么？ （２）画出接收该语言的NFA （３）把该NFA 转换成等价的DFA
（４）对该DFA 进行状态最小化
提示：(1) 以0开头并且以0结尾的，由0和1组成的符号串。
5已知Σ={0，1}上正则表达式为(0|1)*0(0|1)(0|1)， （１）该正则表达式所定义的语言是什么？ （２）画出接收该语言的NFA （３）把该NFA 转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：(1) 由0和1组成的符号串，且从右边开始数第3位为0。
6已知Σ={0，1}上正则表达式为0*10*10*10*，
（１）该正则表达式所定义的语言是什么？
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：(1) 含3个1的由0和1组成的符号串。{α|α∈{0，1}+，且α中含有3个1 }。
7有一个语言，它接收Σ={a，b}上所有满足如下条件的字符串：不含子串abb的由a和b 组成的符号串的全体。
（１）给出该语言的正规式
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：正则表达式为：b*(a*|(ba)*)*。
8 已知Σ={0，1}上正则表达式为((ε|0)1*)*，
（１）该正则表达式所定义的语言是什么？
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：(1)由0和1组成的符号串。
9已知Σ={0，1}上正则表达式为(a*|b*)*，
（１）该正则表达式所定义的语言是什么？
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：(1)所有由a和b组成的符号串。
10. 已知语言为Σ={a，b}上的、由a和b组成的但是不以bb结束的所有符号串的集合。
（１）写出定义该语言的正则表达式。
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：(1) (a|b)*a(a|b|ε)。All the strings of a’s and b’s that end with a, ab or aa.
Or：All the strings of a’s and b’s that do not end with bb.。
11已知Σ={a，b}上正则表达式为(aa|b)*(a|bb)*，
（１）该正则表达式所定义的语言是什么？
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：（1）All the strings of a’s and b’s that can be divided into two substings, where in the left substring, the even number of consecutive a’s are separated by b’s while in the right substring, the even number of consecutive b’ are separated by a’s.
12. 已知语言为Σ={0，1}上所有由0和1组成的二进制数串的集合，这些串从数值上可以看作是4的倍数。
（１）写出定义该语言的正则表达式。
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：(0|1)*00。
13已知语言为Σ={0，1}上所有由0和1组成的二进制串的集合，这些串都是以0打头以0结尾的。
（１）写出定义该语言的正则表达式。
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
提示：0(0|1)*0。
14. 已知Σ={0，1}上正则表达式为1(0|1)*101，
（１）该正则表达式所定义的语言是什么？
（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
15已知Σ={a，b}上正则表达式为(a|b)*abb(a|b)*，（１）该正则表达式所定义的语言是什么？（２）画出接收该语言的NFA
（３）把该NFA转换成等价的DFA
（４）对该DFA进行状态最小化
The exercises of Chapter Three 3.2 Given the grammar A →AA|(A)|ε a. Describe the language it generates; b. Show that it is ambiguous. [Solution]: a. Generates a string of balanced parenthesis, including the empty string. b. parse trees of ():3.3 Given the grammar exp → exp addop term | term addop → + | - term → term mulop factor| factor mulop → * factor → ( exp ) | number Write down leftmost derivations, parse trees, and abstract syntax trees for the following expression: a. 3+4*5-6 b. 3*(4-5+6) c. 3-(4+5*6) [Solution]: a.The leftmost derivations for the expression 3+4*5-6: Exp => exp addop term =>exp addop term addop term =>term addop term addop term=> factor addop term addop term =>3 addop term addop term => 3 + term addop term =>3+term mulop factor addop term =>3+factor mulop factor addop term A ()εA A A A A ()εε
1、给出下面语言的相应文法。L1={a n b n c i|n≥1,i≥0} 答案： S→ AB|B A→ a|aA B→ bBc|bc 2．给出下面语言的相应文法 L1={a n b n c m d m| m,n≥1，n为奇数，m为偶数}。 答案：文法G(S):S→AC A→aaAbb/ab C→ccCcc/cc 3、构造一个DFA，它接受={a，b}上所有包含ab的字符串。 （要求：先将正规式转化为NFA，再将NFA确定化，最小化） (一)相应的正规式为(a|b)*ab(a|b)* (二)①与此正规式对应的NFA为 答案；在自己写的纸上 4、对下面的文法G: E→TE’ E’→+E|ε T→FT’ T’→T|ε F→PF’ F’→*F’|ε P→(E)|a|b|∧（1）证明这个文法是LL(1)的。 考虑下列产生式: E’->E|ε T’->T|ε F’->*F’ |ε P->(E) |∧a|b FIRST(+E)∩FIRST(ε)={+}∩{ε}=φ FIRST(+E)∩FOLLOW(E')={+}∩{#,)}=φ FIRST(T)∩FIRST(ε)={(,a,b,^}∩{ε}=φ
FIRST(T)∩FOLLOW(T')={(,a,b,^}∩{+,),#}=φ FIRST(*F')∩FIRST(ε)={*}∩{ε}=φ FIRST(*F')∩FOLLOW(F')={*}∩{(,a,b,^,+,),#}=φ FIRST((E))∩FIRST(a) ∩FIRST(b) ∩FIRST(^)=φ 所以,该文法式LL(1)文法. 计算这个文法的每个非终结符的FIRST和FOLLOW。（8分） 答案：FIRST(E)={(,a,b,^} FIRST(E')={+,ε} FIRST(T)={(,a,b,^} FIRST(T')={(,a,b,^,ε} FIRST(F)={(,a,b,^} FIRST(F')={*,ε} FIRST(P)={(,a,b,^} FOLLOW(E)={#,)} FOLLOW(E')={#,)} FOLLOW(T)={+,),#} FOLLOW(T')={+,),#} FOLLOW(F)={(,a,b,^,+,),#} FOLLOW(F')={(,a,b,^,+,),#} FOLLOW(P)={*,(,a,b,^,+,),#} （3）构造它的预测分析表。（6分） 答案；在手机上 写出表达式a+b*(c-d)对应的逆波兰式和三元式序列。 答案：逆波兰式：(abcd-*+) 三元式序列: OP ARG1 ARG2 (1) - c d (2) * b (1) (3) + a (2)
第一章习题解答 2.编译程序有哪些主要构成成分？各自的主要功能是什么？ 编译程序的主要构成成分有：词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序及出错处理程序。 （1）词法分析程序：从左到右扫描源程序，识别单词及其有关属性； （2）语法分析程序：分析源程序的结构, 判别它是否为相应程序设计语言中的一个合法程序； （3）语义分析程序：审查源程序有无语义错误，为代码生成阶段收集类型信息； （4）中间代码生成程序：将源程序变成一种内部表示形式； （5）代码优化程序：对前阶段产生的中间代码进行变换或进行改造，使生成的目标代码更为高效； （6）目标代码生成程序：把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码； （7）表格管理程序：保存编译过程中的各种信息； （8）出错处理程序：若编译过程中发现源程序存在错误，则报告错误的性质和错误发生的地点，有些还可以自动校正错误。 3.什么是解释程序？它与编译程序的主要不同是什么？ 解释程序接受某个语言的程序并立即运行这个源程序。它的工作模式是一个个的获取、分析并执行源程序语句，一旦第一个语句分析结束，源程序便开始运行并且生成结果，它特别适合程序员交互方式的工作情况。 而编译程序是一个语言处理程序，它把一个高级语言程序翻译成某个机器的汇编或二进制代码程序，这个二进制代码程序再机器上运行以生成结果。 它们的主要不同在于：解释程序是边解释边执行，解释程序运行结束即可得到该程序的运行结果，而编译程序只是把源程序翻译成汇编或者二进制程序，这个程序再执行才能得到程序的运行结果。（当然还有其他不同，比如存储组织方式不同）
精品文档 第二章 P36-6 (1) L G ()1是0~9组成的数字串 (2) 最左推导: N ND NDD NDDD DDDD DDD DD D N ND DD D N ND NDD DDD DD D ??????????????????0010120127334 556568 最右推导: N ND N ND N ND N D N ND N D N ND N ND N D ??????????????????77272712712701274434 886868568 P36-7 G(S) O N O D N S O AO A AD N →→→→→1357924680||||||||||| P36-8 文法： E T E T E T T F T F T F F E i →+-→→|||*|/()| 最左推导: E E T T T F T i T i T F i F F i i F i i i E T T F F F i F i E i E T i T T i F T i i T i i F i i i ?+?+?+?+?+?+?+?+??????+?+?+?+?+?+********()*()*()*()*()*()*() 最右推导: E E T E T F E T i E F i E i i T i i F i i i i i E T F T F F F E F E T F E F F E i F T i F F i F i i i i i ?+?+?+?+?+?+?+?+?????+?+?+?+?+?+?+**********()*()*()*()*()*()*()*() 语法树：/********************************
《编译原理》习题答案： 第一次： P14 2、何谓源程序、目标程序、翻译程序、汇编程序、编译程序和解释程序？它们之间可能有何种关系？ 答：被翻译的程序称为源程序； 翻译出来的程序称为目标程序或目标代码； 将汇编语言和高级语言编写的程序翻译成等价的机器语言，实现此功能的程序称为翻译程序； 把汇编语言写的源程序翻译成机器语言的目标程序称为汇编程序； 解释程序不是直接将高级语言的源程序翻译成目标程序后再执行，而是一个个语句读入源程序，即边解释边执行； 编译程序是将高级语言写的源程序翻译成目标语言的程序。 关系：汇编程序、解释程序和编译程序都是翻译程序，具体见P4 图 1.3。 P14 3、编译程序是由哪些部分组成？试述各部分的功能？ 答：编译程序主要由8个部分组成：（1）词法分析程序；（2）语法分析程序；（3）语义分析程序；（4）中间代码生成；（5）代码优化程序；（6）目标代码生成程序；（7）错误检查和处理程序；（8）信息表管理程序。具体功能见P7-9。 P14 4、语法分析和语义分析有什么不同？试举例说明。 答：语法分析是将单词流分析如何组成句子而句子又如何组成程序，看句子乃至程序是否符合语法规则，例如：对变量x：= y 符合语法规则就通过。语义分析是对语句意义进行检查，如赋值语句中x与y类型要一致，否则语法分析正确，语义分析则错误。 P15 5、编译程序分遍由哪些因素决定？ 答：计算机存储容量大小；编译程序功能强弱；源语言繁简；目标程序优化程度；设计和实现编译程序时使用工具的先进程度以及参加人员多少和素质等等。 补充： 1、为什么要对单词进行内部编码？其原则是什么？对标识符是如何进行内部编码的？ 答：内部编码从“源字符串”中识别单词并确定单词的类型和值；原则：长度统一，即刻画了单词本身，也刻画了它所具有的属性，以供其它部分分析使用。对于标识符编码，先判断出该单词是标识符，然后在类别编码中写入相关信息，以表示为标识符，再根据具体标识符的含义编码该单词的值。 补充： 2、赋值语句：A：= 5 * C的语法和语义指的是什么？ 答：语法分析将检查该语句是否符合赋值语句规则，语义是指将 5 * C 的结果赋值为 A 。第二次作业： P38 1、设T1＝{11，010}，T2＝{0，01，1001}，计算：T2T1，T1*，T2+。 T2T1＝{011，0010，0111，01010，100111，1001010} T1*＝{ε，11，010，1111，11010，01011，010010……} T2+＝{0，01，1001，00，001，01001，010，0101……}
编译 原理 课后题答案 第二章 P36-6 (1) L G ()1是0~9组成的数字串 (2) 最左推导: N ND NDD NDDD DDDD DDD DD D N ND DD D N ND NDD DDD DD D ??????????????????0010120127334 556568 最右推导: N ND N ND N ND N D N ND N D N ND N ND N D ??????????????????77272712712701274434 886868568 P36-7 G(S) O N O D N S O AO A AD N →→→→→1357924680||||||||||| P36-8 文法： E T E T E T T F T F T F F E i →+-→→|||*|/()| 最左推导: E E T T T F T i T i T F i F F i i F i i i E T T F F F i F i E i E T i T T i F T i i T i i F i i i ?+?+?+?+?+?+?+?+??????+?+?+?+?+?+********()*()*()*()*()*()*() 最右推导:
E E T E T F E T i E F i E i i T i i F i i i i i E T F T F F F E F E T F E F F E i F T i F F i F i i i i i ?+?+?+?+?+?+?+?+?????+?+?+?+?+?+?+**********()*()*()*()*()*()*()*() 语法树：/******************************** E E F T E + T F F T +i i i E E F T E -T F F T -i i i E E F T +T F F T i i i *i+i+i i-i-i i+i*i *****************/ P36-9 句子iiiei 有两个语法树： S iSeS iSei iiSei iiiei S iS iiSeS iiSei iiiei ???????? P36-10 /************** ) (|)(|S T T TS S →→ ***************/ P36-11 /*************** L1: ε ||cC C ab aAb A AC S →→→ L2:
一、填空题（每空2分，共20分） 1．编译程序首先要识别出源程序中每个单词，然后再分析每个句子并翻译其意义。 2．编译器常用的语法分析方法有自底向上和自顶向下两种。 3．通常把编译过程分为分析前端与综合后端两大阶段。词法、语法和语义分析是对源程序的分析，中间代码生成、代码优化与目标代码的生成则是对源程序的综合。 4．程序设计语言的发展带来了日渐多变的运行时存储管理方案，主要分为两大类，即静态存储分配方案和动态存储分配方案。 5．对编译程序而言，输入数据是源程序，输出结果是目标程序。 1．计算机执行用高级语言编写的程序主要有两种途径：解释和编译。 2．扫描器是词法分析器，它接受输入的源程序，对源程序进行词法分析并识别出一个个单词符号，其输出结果是单词符号，供语法分析器使用。 3．自下而上分析法采用移进、归约、错误处理、接受等四种操作。 4．一个LL（1）分析程序需要用到一张分析表和符号栈。 5．后缀式abc-/所代表的表达式是a/(b-c)。 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1．词法分析器的输出结果是__C。 A．单词的种别编码B．单词在符号表中的位置 C．单词的种别编码和自身值D．单词自身值 2．正规式 M 1 和 M 2 等价是指__C_。 A． M1和M2的状态数相等B． M1和M2的有向边条数相等 C． M1和M2所识别的语言集相等 D． M1和M2状态数和有向边条数相等 3．文法G：S→xSx|y所识别的语言是_C____。 A． xyx B． (xyx)* C．xnyxn(n≥0) D． x*yx* 4．如果文法G是无二义的，则它的任何句子α_A____。 A．最左推导和最右推导对应的语法树必定相同B．最左推导和最右推导对应的语法树可能不同 C．最左推导和最右推导必定相同D．可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同5．构造编译程序应掌握____D__。 A．源程序B．目标语言 C．编译方法 D．以上三项都是 6．四元式之间的联系是通过__B___实现的。 A．指示器B．临时变量C．符号表 D．程序变量 7．表达式(┐A∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为__B___。 A．┐AB∨∧CD∨B．A┐B∨CD∨∧C． AB∨┐CD∨∧ D．A┐B∨∧CD∨8. 优化可生成__D___的目标代码。 A．运行时间较短B．占用存储空间较小 C．运行时间短但占用内存空间大 D．运行时间短且占用存储空间小 9．下列___C___优化方法不是针对循环优化进行的。 A. 强度削弱 B．删除归纳变量C．删除多余运算 D．代码外提 10．编译程序使用_B_区别标识符的作用域。 A. 说明标识符的过程或函数名B．说明标识符的过程或函数的静态层次 C．说明标识符的过程或函数的动态层次 D. 标识符的行号 三、判断题（对的打√，错的打×，每小题1分，共10分） 2．一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一的终态。x
第一章编译概述 2.典型的编译程序可划分为几部分？各部分的主要功能是什么？每部分都是必不可少的吗？ 答：编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。 各部分的主要功能如下： 词法分析程序又称扫描器。进行词法分析时，依次读入源程序中的每个字符，依据语言的构词规则，识别出一个个具有独立意义的最小语法单元，即“单词”，并用某个单词符号来表示每个单词的词性是标识符、分界符还是数； 语法分析程序的功能是：对词法分析的结果，根据语言规则，将一个个单词符号组成语言的各种语法类； 语义分析的功能是确定源程序的语义是否正确； 中间代码生成程序的功能是将源程序生成一种更易于产生、易于翻译成目标程序的中间代码； 代码优化程序的功能是将中间代码中重复和冗余部分进行优化，提高目标程序的执行效率； 目标代码生成程序的功能是将中间代码生成特定机器上的机器语言代码； 符号表管理程序的功能是记录源程序中出现的标识符，并收集每个标识符的各种属性信息； 错误处理程序的功能是应对在编译各个阶段中出现的错误做适当的处理，从而使编译能够继续进行。 编译程序的每部分都是必不可少的。 3.解释方式和编译方式的区别是什么？ 答：解释方式最终并不生成目标程序，这是编译方式与解释方式的根本区别。解释方式很适合于程序调试，易于查错，在程序执行中可以修改程序，但与编译方式相比，执行效率太低。 4.论述多遍扫描编译程序的优缺点？ 答：优点：（1）可以减少内存容量的需求，分遍后，以遍为单位分别调用编译的各个子程序，各遍程序可以相互覆盖；（2）可使各遍的编译程序相互独立，结构清晰；（3）能够进行充分的优化，产生高质量的目标程序；（4）可将编译程序分为“前端”和“后端”，有利于编译程序的移植。 缺点是每遍都要读符号、送符号，增加了许多重复性工作，降低了编译效率。
第3章习题解答 1.构造正规式1(0|1)*101相应的DFA. [答案] 先构造NFA ============================================================== 2.将下图确定化：
[答案] 重新命名，令VQ为A、QU为B、VZ为C、V为D、QUZ为E、Z为F。 ================================================================ 3.把下图最小化： [答案] （1）初始分划得Π0：终态组{0}，非终态组{1,2,3,4,5}
对非终态组进行审查： {1,2,3,4,5}a {0,1,3,5} 而{0,1,3,5}既不属于{0}，也不属于{1,2,3,4,5} ∵{4} a {0}，所以得新分划 （2）Π1：{0}，{4}，{1,2,3,5} 对{1,2,3,5}进行审查： ∵{1,5} b {4} {2,3} b {1,2,3,5}，故得新分划 （3）Π2：{0}，{4}，{1, 5}，{2,3} {1, 5} a {1, 5} {2,3} a {1,3}，故状态2和状态3不等价，得新分划 （3）Π3：{0}，{2}，{3}，{4}，{1, 5} 这是最后分划了 （4）最小DFA ： ======================================= 4.构造一个DFA ，它接收Σ={0,1}上所有满足如下条件的字符串：每个1都有0直接跟在右边。并给出该语言的正规式和正规文法。 [答案] 按题意相应的正规表达式是0*(100*)*0* 构造相应的DFA ，首先构造NFA 为 用子集法确定化 可最小化，终态组为G1={C, D}，非终态组为G2={S, A, B} 对于G2分析：f(S,0)=A, f(A,0)=A, 后继状态均属于G2 而f(B,0)=C, 后继状态属于G1 将G2分割成G21={S ，A}， G22={B}
编译原理复习题及答案一、选择题 1．一个正规语言只能对应( B ) A 一个正规文法 B 一个最小有限状态自动机 2．文法G[A]：A→εA→aB B→Ab B→a是( A ) A 正规文法 B 二型文法 3．下面说法正确的是( A ) A 一个SLR（1）文法一定也是LALR（1）文法 B 一个LR（1）文法一定也是LALR（1）文法 4．一个上下文无关文法消除了左递归，提取了左公共因子后是满足LL（1）文法的( A ) A 必要条件 B 充分必要条件 5．下面说法正确的是( B ) A 一个正规式只能对应一个确定的有限状态自动机 B 一个正规语言可能对应多个正规文法 6．算符优先分析与规范归约相比的优点是( A ) A 归约速度快 B 对文法限制少 7．一个LR（1）文法合并同心集后若不是LALR（1）文法( B ) A 则可能存在移进/归约冲突 B 则可能存在归约/归约冲突 C 则可能存在移进/归约冲突和归约/归约冲突 8．下面说法正确的是( A ) A Lex是一个词法分析器的生成器 B Yacc是一个语法分析器 9．下面说法正确的是( A ) A 一个正规文法也一定是二型文法 B 一个二型文法也一定能有一个等价的正规文法 10．编译原理是对(C)。 A、机器语言的执行 B、汇编语言的翻译 C、高级语言的翻译 D、高级语言程序的解释执行
11．(A)是一种典型的解释型语言。 A．BASIC B．C C．FORTRAN D．PASCAL 12．把汇编语言程序翻译成机器可执行的目标程序的工作是由(B)完成的。 A. 编译器 B. 汇编器 C. 解释器 D. 预处理器 13．用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫(B) A．源程序?B．目标程序C．连接程序D．解释程序14．(C)不是编译程序的组成部分。 A.词法分析程序 B.代码生成程序? C.设备管理程序 D.语法分析程序 15．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等六个部分，还应包括(C)。 A．模拟执行器B．解释器?C．表格处理和出错处理 ??? D．符号执行器16．编译程序绝大多数时间花在(D)上。 A．出错处理B．词法分析C．目标代码生成D．表格管理 17．源程序是句子的集合，(B)可以较好地反映句子的结构。 A. 线性表 B. 树 C. 完全图 D. 堆栈 18．词法分析器的输出结果是(D)。 A、单词自身值 B、单词在符号表中的位置 C、单词的种别编码 D、单词的种别编码和自身值 19．词法分析器不能(D) A. 识别出数值常量 B. 过滤源程序中的注释 C. 扫描源程序并识别记号 D. 发现括号不匹配 20．文法：G：S→xSx | y所识别的语言是(D)。 A、xyx B、(xyx)* C、x*yx* D、x n yx n(n≥0) 21．如果文法G是无二义的，则它的任何句子α(A) A．最左推导和最右推导对应的语法树必定相同 B．最左推导和最右推导对应的语法树可能不同 C．最左推导和最右推导必定相同 D．可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同 22．正则文法(A)二义性的。 A. 可以是 B. 一定不是 C. 一定是 23．(B)这样一些语言，它们能被确定的有穷自动机识别，但不能用正则表达式表示。 A. 存在 B. 不存在 C. 无法判定是否存在 24．给定文法A→bA | ca，为该文法句子的是(C)
第一章习题解答 2．编译程序有哪些主要构成成分？各自的主要功能是什么？ 编译程序的主要构成成分有：词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序及出错处理程序。 （1）词法分析程序：从左到右扫描源程序，识别单词及其有关属性； （2）语法分析程序：分析源程序的结构, 判别它是否为相应程序设计语言中的一个合法程序； （3）语义分析程序：审查源程序有无语义错误，为代码生成阶段收集类型信息； （4）中间代码生成程序：将源程序变成一种内部表示形式； （5）代码优化程序：对前阶段产生的中间代码进行变换或进行改造，使生成的目标代码更为高效； （6）目标代码生成程序：把中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码； （7）表格管理程序：保存编译过程中的各种信息； （8）出错处理程序：若编译过程中发现源程序存在错误，则报告错误的性质和错误发生的地点，有些还可以自动校正错误。 3．什么是解释程序？它与编译程序的主要不同是什么？ 解释程序接受某个语言的程序并立即运行这个源程序。它的工作模式是一个个的获取、分析并执行源程序语句，一旦第一个语句分析结束，源程序便开始运行并且生成结果，它特别适合程序员交互方式的工作情况。 而编译程序是一个语言处理程序，它把一个高级语言程序翻译成某个机器的汇编或二进制代码程序，这个二进制代码程序再机器上运行以生成结果。 它们的主要不同在于：解释程序是边解释边执行，解释程序运行结束即可得到该程序的运行结果，而编译程序只是把源程序翻译成汇编或者二进制程序，这个程序再执行才能得到程序的运行结果。（当然还有其他不同，比如存储组织方式不同）
参考答案 一、单项选择题(共10小题，每小题2分，共20分) 1．语言是 A ．句子的集合 B ．产生式的集合 C ．符号串的集合 D ．句型的集合 2．编译程序前三个阶段完成的工作是 A ．词法分析、语法分析和代码优化 B ．代码生成、代码优化和词法分析 C ．词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成 D ．词法分析、语法分析和代码优化 3．一个句型中称为句柄的是该句型的最左 A ．非终结符号 B ．短语 C ．句子 D ．直接短语 4．下推自动机识别的语言是 A ．0型语言 B ．1型语言 C ．2型语言 D ．3型语言 5．扫描器所完成的任务是从字符串形式的源程序中识别出一个个具有独立含义的最小语法单位即 A ． 字符 B ．单词 C ．句子 D ．句型 6．对应Chomsky 四种文法的四种语言之间的关系是 A ．L 0?L 1?L 2?L 3 B ．L 3?L 2?L 1?L 0 C ．L 3=L 2?L 1?L 0 D ．L 0?L 1?L 2=L 3 7．词法分析的任务是 A ．识别单词 B ．分析句子的含义 C ．识别句子 D ．生成目标代码 8．常用的中间代码形式不含 A ．三元式 B ．四元式 C ．逆波兰式 D ．语法树 9． 代码优化的目的是 A ．节省时间 B ．节省空间 C ．节省时间和空间 D ．把编译程序进行等价交换 10．代码生成阶段的主要任务是 A ．把高级语言翻译成汇编语言 B ．把高级语言翻译成机器语言 C ．把中间代码变换成依赖具体机器的目标代码 装 订 线
D．把汇编语言翻译成机器语言 二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．编译程序首先要识别出源程序中每个(单词)，然后再分析每个(句子)并翻译其意义。2．编译器常用的语法分析方法有(自底向上)和(自顶向下)两种。 3．通常把编译过程分为分析前端与综合后端两大阶段。词法、语法和语义分析是对源程序的(分析)，中间代码生成、代码优化与目标代码的生成则是对源程序的(综合)。 4．程序设计语言的发展带来了日渐多变的运行时存储管理方案，主要分为两大类，即(静态存储分配)方案和(动态存储分配)方案。 5．对编译程序而言，输入数据是(源程序)，输出结果是(目标程序)。 三、名词解释题(共5小题，每小题4分，共20分) 1．词法分析 词法分析的主要任务是从左向右扫描每行源程序的符号，按照词法规则 从构成源程序的字符串中识别出一个个具有独立意义的最小语法单位， 并转换成统一的内部表示(token)，送给语法分析程序。 2．LL(1)文法 若文法的任何两个产生式A →α | β都满足下面两个条件： （1）FIRST(α) ? FIRST(β ) = φ； （2）若β?* ε，那么FIRST(α) ? FOLLOW( A ) = φ。 我们把满足这两个条件的文法叫做LL(1)文法，其中的第一个L代表从左 向右扫描输入，第二个L表示产生最左推导，1代表在决定分析器的每步 动作时向前看一个输入符号。除了没有公共左因子外，LL(1)文法还有一 些明显的性质，它不是二义的，也不含左递归。 3．语法树 句子的树结构表示法称为语法树(语法分析树或语法推导树)。 给定文法G=(V N，V T，P，S)，对于G的任何句型都能构造与之关联的 语法树。这棵树具有下列特征： (1)根节点的标记是开始符号S。 (2)每个节点的标记都是V中的一个符号。 (3)若一棵子树的根节点为A，且其所有直接子孙的标记从左向右的排列 次序为A1A2…A R，那么A→A1A2…A R一定是P中的一条产生式。
编译原理期末测试题 专业班级：_________学号：_________姓名：__________总分 一、单项选择题(共10小题，每小题2分) （题分 20分） 1．语言是 A ．句子的集合 B ．产生式的集合 C ．符号串的集合 D ．句型的集合 2．编译程序前三个阶段完成的工作是 A ．词法分析、语法分析和代码优化 B ．代码生成、代码优化和词法分析 C ．词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成 D ．词法分析、语法分析和代码优化 3．一个句型中称为句柄的是该句型的最左 A ．非终结符号 B ．短语 C ．句子 D ．直接短语 4．下推自动机识别的语言是 A ．0型语言 B ．1型语言 C ．2型语言 D ．3型语言 5．扫描器所完成的任务是从字符串形式的源程序中识别出一个个具有独立含义的最小语法单位即 A ． 字符 B ．单词 C ．句子 D ．句型 6．对应Chomsky 四种文法的四种语言之间的关系是 A ．L 0?L 1?L 2?L 3 B ．L 3?L 2?L 1?L 0 C ．L 3=L 2?L 1?L 0 D ．L 0?L 1?L 2=L 3 7．词法分析的任务是 A ．识别单词 B ．分析句子的含义 C ．识别句子 D ．生成目标代码 8．常用的中间代码形式不含 A ．三元式 B ．四元式 C ．逆波兰式 D ．语法树 9． 代码优化的目的是 A ．节省时间 B ．节省空间 C ．节省时间和空间 D ．把编译程序进行等价交换 装 订 线
10．代码生成阶段的主要任务是 A ．把高级语言翻译成汇编语言 B ．把高级语言翻译成机器语言 C ．把中间代码变换成依赖具体机器的目标代码 D ．把汇编语言翻译成机器语言 二、填空题（本大题共5小题，每小题2分）（题分 10分） 1．编译程序首先要识别出源程序中每个( )，然后再分析每个( )并翻译 其意义。 2．编译器常用的语法分析方法有( )和( )两种。 3．通常把编译过程分为分析前端与综合后端两大阶段。词法、语法和语义分析是对源程序的( )，中间代码生成、代码优化与目标代码的生成则是对源程序的( )。 4．程序设计语言的发展带来了日渐多变的运行时存储管理方案，主要分为两大类，即： ( )方案和( )方案。 5．对编译程序而言，输入数据是( )，输出结果是( )。 三、名词解释题(共5小题，每小题4分) （题分 20分） 1．词法分析 2．LL(1)文法 3．语法树 4．LR(0)分析器 5．语言和文法 四、简答题(共4小题，每小题5分) （题分 20分） 1．编译程序和高级语言有什么区别? 2．编译程序的工作分为那几个阶段? 3．简述自下而上的分析方法。 4．简述代码优化的目的和意义。
第一章 1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。 b．使程序的结构更加清晰 2、构造编译程序应掌握。 a．源程序b．目标语言 c．编译方法 3、变量应当。 c．既持有左值又持有右值 4、编译程序绝大多数时间花在上。 d．管理表格 5、不可能是目标代码。 d．中间代码 6、使用可以定义一个程序的意义。 a．语义规则 7、词法分析器的输入是。 b．源程序 8、中间代码生成时所遵循的是- 。 c．语义规则 9、编译程序是对。 d．高级语言的翻译 10、语法分析应遵循。 c．构词规则 二、多项选择题 1、编译程序各阶段的工作都涉及到。 b．表格管理c．出错处理 2、编译程序工作时，通常有阶段。 a．词法分析b．语法分析c．中间代码生成e．目标代码生成 三、填空题 1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。 2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。 4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。
一、单项选择题 1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。 a. xyx b. (xyx)* c. x n yx n(n≥0) d. x*yx* 2、文法G描述的语言L(G)是指。 a. L(G)={α|S+?α , α∈V T*} b. L(G)={α|S*?α, α∈V T*} c. L(G)={α|S*?α,α∈(V T∪V N*)} d. L(G)={α|S+?α, α∈(V T∪V N*)} 3、有限状态自动机能识别。 a. 上下文无关文法 b. 上下文有关文法 c.正规文法 d. 短语文法 4、设G为算符优先文法，G的任意终结符对a、b有以下关系成立。 a. 若f(a)>g(b)，则a>b b.若f(a) 《编译原理》考试试题及答案（汇总） 一、是非题（请在括号，正确的划√，错误的划×）（每个2分，共20分） 1．编译程序是对高级语言程序的解释执行。(× ) 2．一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一的终态。(×) 3．一个算符优先文法可能不存在算符优先函数与之对应。(√ ) 4．语法分析时必须先消除文法中的左递归。(×) 5．LR分析法在自左至右扫描输入串时就能发现错误，但不能准确地指出出错地点。(√) 6．逆波兰表示法表示表达式时无须使用括号。(√ ) 7．静态数组的存储空间可以在编译时确定。(×) 8．进行代码优化时应着重考虑循环的代码优化，这对提高目标代码的效率将起更大作用。(×) 9．两个正规集相等的必要条件是他们对应的正规式等价。(× ) 10．一个语义子程序描述了一个文法所对应的翻译工作。(×) 二、选择题(请在前括号选择最确切的一项作为答案划一个勾，多划按错论)(每个4分，共40分) 1．词法分析器的输出结果是_____。 A．( ) 单词的种别编码B．( ) 单词在符号表中的位置 C．( ) 单词的种别编码和自身值D．( ) 单词自身值 2．正规式 M 1 和 M 2 等价是指_____。 A．( ) M1和M2的状态数相等 B．( ) M1和M2的有向边条数相等C．( ) M1和M2所识别的语言集相等D．( ) M1和M2状态数和有向边条数相等 3．文法G：S→xSx|y所识别的语言是_____。 A．( ) xyx B．( ) (xyx)* C．( ) xnyxn(n≥0) D．( ) x*yx* 4．如果文法G是无二义的，则它的任何句子α_____。 A．( )最左推导和最右推导对应的语法树必定相同 B．( ) 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同 C．( ) 最左推导和最右推导必定相同 D．( )可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同 5．构造编译程序应掌握______。 A．( )源程序B．( ) 目标语言 C．( ) 编译方法 D．( ) 以上三项都是 6．四元式之间的联系是通过_____实现的。 A．( ) 指示器B．( ) 临时变量 C．( ) 符号表 D．( ) 程序变量 7．表达式(┐A∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为_____。 A. ( ) ┐AB∨∧CD∨B．( ) A┐B∨CD∨∧ C．( ) AB∨┐CD∨∧ D．( ) A┐B∨∧CD∨ 8. 优化可生成_____的目标代码。 A．( ) 运行时间较短B．( ) 占用存储空间较小C．( ) 运行时间短但占用存空间大D．( ) 运行时间短且占用存储空间小 9．下列______优化方法不是针对循环优化进行的。 A. ( ) 强度削弱 B．( ) 删除归纳变量 C．( ) 删除多余运算 D．( ) 代码外提 第三章 N=>D=> {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} N=>ND=>NDD L={a |a(0|1|3..|9)n且 n>=1} (0|1|3..|9)n且 n>=1 {ab,} a n b n n>=1 第6题. (1) <表达式> => <项> => <因子> => i (2) <表达式> => <项> => <因子> => (<表达式>) => (<项>) => (<因子>)=>(i) (3) <表达式> => <项> => <项>*<因子> => <因子>*<因子> =i*i (4) <表达式> => <表达式> + <项> => <项>+<项> => <项>*<因子>+<项> => <因子>*<因子>+<项> => <因子>*<因子>+<因子> = i*i+i (5) <表达式> => <表达式>+<项>=><项>+<项> => <因子>+<项>=i+<项> => i+<因子> => i+(<表达式>) => i+(<表达式>+<项>) => i+(<因子>+<因子>) => i+(i+i) (6) <表达式> => <表达式>+<项> => <项>+<项> => <因子>+<项> => i+<项> => i+<项>*<因子> => i+<因子>*<因子> = i+i*i 第7题 第9题 语法树 s s s* s s+a a a 推导: S=>SS*=>SS+S*=>aa+a* 11. 推导:E=>E+T=>E+T*F 语法树: E +T * 短语: T*F E+T*F 直接短语: T*F 句柄: T*F 12． 第一章 1．典型的编译程序在逻辑功能上由哪几部分组成？ 答：编译程序主要由以下几个部分组成：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化、目标代码生成、错误处理、表格管理。 2. 实现编译程序的主要方法有哪些？ 答：主要有：转换法、移植法、自展法、自动生成法。 3. 将用户使用高级语言编写的程序翻译为可直接执行的机器语言程序有哪几种主要的方式？ 答：编译法、解释法。 4. 编译方式和解释方式的根本区别是什么？ 答：编译方式：是将源程序经编译得到可执行文件后，就可脱离源程序和编译程序单独执行，所以编译方式的效率高，执行速度快； 解释方式：在执行时，必须源程序和解释程序同时参与才能运行，其不产生可执行程序文件，效率低，执行速度慢。 第二章 1.乔姆斯基文法体系中将文法分为哪几类？文法的分类同程序设计语言的设计与实现关 系如何？ 答：1）0型文法、1型文法、2型文法、3型文法。 2） 2. 写一个文法，使其语言是偶整数的集合，每个偶整数不以0为前导。 答： Z→SME | B S→1|2|3|4|5|6|7|8|9 M→ε | D | MD D→0|S B→2|4|6|8 E→0|B 3. 设文法G为： N→ D|ND D→ 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 请给出句子123、301和75431的最右推导和最左推导。 答：N?ND?N3?ND3?N23?D23?123 N?ND?NDD?DDD?1DD?12D?123 N?ND?N1?ND1?N01?D01?301 N?ND?NDD?DDD?3DD?30D?301 N?ND?N1?ND1?N31?ND31?N431?ND431?N5431?D5431?75431 N?ND?NDD?NDDD?NDDDD?DDDDD?7DDDD?75DDD?754DD?7543D?75431 4. 证明文法S→iSeS|iS| i是二义性文法。 答：对于句型iiSeS存在两个不同的最左推导： S?iSeS?iiSes S?iS?iiSeS 所以该文法是二义性文法。 5. 给出描述下面语言的上下文无关文法。 （1）L1={a n b n c i |n>=1,i>=0 } （2）L2={a i b j|j>=i>=1} （3）L3={a n b m c m d n |m,n>=0} 答： （1）S→AB A→aAb | ab B→cB | ε （2）S→ASb |ab编译原理考试试题与答案(汇总)
编译原理(清华大学 第2版)课后习题答案
编译原理课后习题答案
相关主题
文本预览