1．写出下列表达式的三地址形式的中间表示。
（1）5+6 ? (a + b);
（2）?A∨( B ∧ (C ∨ D));
（3）for j:=1 to 10 do a[j + j]:=0;
（4）if x > y then x:=10 else x:= x + y;
答：⑴100: t1:=a+b
101: t2:=6*t1
102: t3:=5+t2
⑵100: if A goto 102
101: goto T
102: if B goto 104
103: goto F
104: if C goto T
105: goto 106
106: if D goto T
107: goto F
⑶100: j:=1
101: if j>10 goto NEXT
102: i:=j+j
103: a[i]:=0
104: goto 101
⑷100: if x>y goto 102
101: goto 104
102: x:=10
103: goto 105
104: x:=x+y
105:
2．将语句if A V B>0 then while C>0 do C:=C+D翻译成四元式。答：
100 (jnz，A，-，104)
101 (j，-，-，102)
102 (j>，B，0，104)
103 (j，-，-，109)
104 (j>，C，0，106)
105 (j，-，-，109)
106 (+，C，D，T1)
107 (:=，T1，-，C)
108 (j，-，-，104)
109
3．试将下述程序段翻译成三地址形式的中间代码表示。
while ( a+b while ( a<5 AND b<10 ) { a=a+1; b=b+1; } 答：三地址代码如下： 100: t:=a+b 101: if t 102: goto 103 103: if a=b goto 105 104: goto 112 105: if a<5 goto 107 106: goto 100 107: if b<10 goto 109 108: goto 100 109: a:=a+1 110: b:=b+1 111: goto 105 112: 4．While a＞0 ∨b＜0do Begin X：＝X＋1； if a＞0 then a：＝a－1 else b：＝b＋1 End； 翻译成四元式序列。 解： (1) (j＞，a，0，5) (2) (j，－，－，3) (3) (j＜，b，0，5) (4) (j，－，－，15) (5) (＋，x，1，T1) (6) (：＝，T1，－，×) (7) (j≥，a，0，9) (8) (j，－，－，12) (9) (－，a，1，T2) (10) (：＝，T2，－，a) (11) (j，－，－，1) (12) (＋，b，1，T3) (13) (：＝，T3，－，b) (14) (j，－，－，1) (15) 5．写出表达式(a+b)/(a-b)-(a+b*c)的三元序列。解： ①（＋，a，b） ②（－，a，b） ③（/，①，②） ④（*，b，c） ⑤（＋，a，④） ⑥（－，③，⑤） 6．按照三种基本控制结构文法将下面的语句翻译成四元式序列： while (A { if (A ≥ 1) C=C+1; else while (A ≤ D) A=A+2; }。 解：该语句的四元式序列如下(其中E1、E2和E3分别对应A＜C∧B＜D、A≥1和A≤D，并且关系运算符优先级高)： 100 (j<,A,C,102) 101 (j,_,_,113) 102 (j<,B,D,104) 103 (j,_,_,113) 104 (j≥,A,1,106) 105 (j,_,_,108) 106 (+, C, 1, C) 107 (j,_,_,112) 108 (j≤,A,D,110) 109 (j,_,_,112) 110 (+, A, 2, A) 111 (j,_,_,108) 112 (j,_,_,100) 113 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． 第七章语义分析和中间代码产生 本章要点 1. 中间语言，各种常见中间语言形式； 2. 说明语句、赋值语句、布尔表达式、控制语句等的翻译； 3. 过程调用的处理； 4. 类型检查； 本章目标 掌握和理解中间语言，各种常见中间语言形式；各种语句到中间语言的翻译；以及类型检查等内容。 本章重点 1．中间代码的几种形式，它们之间的相互转换：四元式、三元式、逆波兰表示； 3．赋值语句、算术表达式、布尔表达式的翻译及其中间代码格式； 4．各种控制流语句的翻译及其中间代码格式； 5．过程调用的中间代码格式； 6．类型检查； 本章难点 1. 各种语句的翻译； 2. 类型系统和类型检查； 作业题 一、单项选择题： 1. 布尔表达式计算时可以采用某种优化措施，比如A and B用if-then-else可解释为_______。 a. if A then true else B； b. if A then B else false； c. if A then false else true； d. if A then true else false； 2. 为了便于优化处理，三地址代码可以表示成________。 a. 三元式 b. 四元式 c. 后缀式 d. 间接三元式 3. 使用三元式是为了________： a. 便于代码优化处理 b. 避免把临时变量填入符号表 c. 节省存储代码的空间 d. 提高访问代码的速度 4. 表达式-a+b*(-c+d)的逆波兰式是________。 a. ab+-cd+-*； b. a-b+c-d+*； c. a-b+c-d+*； d. a-bc-d+*+； 5. 赋值语句x:=-(a+b)/(c-d)-(a+b*c)的逆波兰式表示是_______。 a. xab+cd-/-bc*a+-:=；a. xab+/cd-bc*a+--:=；a. xab+-cd-/abc*+-:=；a. xab+cd-/abc*+--:=； 6. 在一棵语法树中结点的继承属性和综合属性之间的相互依赖关系可以由________来描述。 a. 抽象语法树； b. 语法规则； c. 依赖图； d. 三地址代码； 7. 按照教材中的约定，三地址语句if x relop y then L表示成四元式为。 a. (relop，x，y，L)； b. (relop，L，x，y)； c. (relop，x，L，y)； d. (L，x，y，relop)； 8. 在编译程序中，不是常见的中间语言形式。 a.波兰式； b. 三元式； c. 四元式； d. 抽象语法树； 9. 在编译程序中安排中间代码生成的目的是________。 a. 便于提高编译效率； b. 便于提高分析的正确性； c. 便于代码优化和目标程序的移植； d.便于提高编译速度； 10. 按照教材中的约定，下面不是类型表达式： a. boolean； b. type-error； c. real； d. DAG； 11. 一个Pascal函数 function f ( a, b:char ) :↑integer; …… 其作用域类型是： a. char×integer； b. char×char； c. char×pointer(integer)； d. integer×integer； 12. 因为标识符可用于多种情况，比如常量标识符、变量标识符、过程标识符等等。因此，在符号表中为了给出各个符号的标志，常给标识符引入一个属性kind，然后在相应产生式的语义动作中添加给kind属性赋值的语句。比如，在在产生式D id:T的语义动作中添加赋值语句id.kind=。 a. V AR； b. CONSTANT； c. PROC； d. FUNC； 13. 下面情况下，编译器需要创建一张新的符号表。 a. 过程调用语句； b. 标号说明语句； c. 数组说明语句； d.记录说明语句； 14. 函数function f(a,b:char):↑integer;… 所以f函数的类型表达式为： a. char×char→pointer(integer)； b. char×char→pointer； c. char×char→integer； d. char×char→integer (pointer) 15. 如果一个语言的编译器能保证编译通过的程序，在运行时不会出现类型错误，则称该语言是。 a. 静态的； b. 强类型的； c. 动态的； d. 良类型的； 一．答案：1. b；2. d；3. b；4. d；5. c；6. c.；7. a；8. a；9. c；10. d；11. b；12. a；13. d； 14. a；15. b； 一、填空题|（每题4分，共20分） 1. 乔母斯基定义的3型文法（线性文法）产生式形式 A→Ba|a,或A→aB|a，A，B∈Vn, a,b∈Vt 。 2.语法分析程序的输入是单词符号，其输出是语法单位。 3 型为 B → .aB 的LR（0）项目被称为移进项目，型为 B → a.B 的LR（0） 项目被称为待约项目， 4.在属性文法中文法符号的两种属性分别为继承属性和综合属性。 5、运行时存贮管理方案有静态存储分配、动态存储分配和堆式存储分配和方案。 二.已知文法 G(S) (1) E → T | E+T (2) T → F | F*F (3) F →（E）| i （1）写出句型（T*F+i）的最右推到并画出语法树。（4分） （2）写出上述句型的短语，直接短语和句柄。（4分） 答：（1）最右推到（2分） E ==> T ==> F ==> (E) ==> (E+T) ==> (E+F) ==> (E+i) ==> (T+i) ==> (T*F+i) (2) 语法树（2分） （3）（4分） 短语：（T*F+i），T*F+i ，T*F ， i 直接短语：T*F ， i 句柄：T*F 三. 证明文法G(S) ：S → SaS |ε是二义的。（6分） 答：句子aaa对应的两颗语法树为： 因此，文法是二义文法 四.给定正规文法G（S）： (1) S → Sa | Ab |b (2) A → Sa 请构造与之等价的DFA。（6分） 答：对应的NFA为：（6分） 状态转换表： a b {F} Φ{S} {S} {S,A} Φ {S,A} {S,A} {S} 五. 构造识别正规语言b*a(bb*a)*b* 最小的DFA（要求写出求解过程）。（15分）答：（1）对应的NFA（5分） a b {0} {1，3} {0} {1,3} Φ{2，3} {2,3} {1,3} {2,3} （5分） 六. 已知文法G(S) : (1) S → ^ | a | (T) (2) T → T,S | S 试：（1）消除文法的左递归；（4分） （2）构造相应的first 和 follow 集合。（6分） 答：（1）消除文法的左递归后文法 G’（S）为： (1) S → ^ | a | (T) 第七章目标代码生成 7.1 对下列四元式序列生成目标代码： T=A-B S=C+D W=E-F U=W/T V=U*S 其中，V是基本块出口的活跃变量，R0和R1是可用寄存器。 【解答】简单代码生成算法依次对四元式进行翻译。我们以四元式T=a+b为例来说明其翻译过程。 汇编语言的加法指令代码形式为 ADD R, X 其中，ADD为加法指令；R为第一操作数，第一操作数必须为寄存器类型；X为第二操作数，它可以是寄存器类型，也可以是内存型的变量。ADD R,X指令的含意是：将第一操作数R与第二操作数相加后，再将累加结果存放到第一操作数所在的寄存器中。要完整地翻译出四元式T=a+b，则可能需要下面三条汇编指令： MOV R, a ADD R, b MOV T, R 第一条指令是将第一操作数a由内存取到寄存器R中；第二条指令完成加法运算；第三条指令将累加后的结果送回内存中的变量T。是否在翻译成目标代码时都必须生成这三条汇编指令呢？从目标代码生成的优化角度考虑，即为了使生成的目标代码更短以及充分利用寄存器，上面的三条指令中，第一条和第三条指令在某些情况下是不必要的。这是因为，如果下一个四元式紧接着需要引用操作数T，则第三条指令就不急于生成，可以推迟到以后适当的时机再生成。 此外，如果必须使用第一条指令，即第一操作数不在寄存器而是在内存中，且此时所有可用寄存器都已分配完毕，这时就要根据寄存器中所有变量的待用信息(也即引用点)来决定淘汰哪一个寄存器留给当前的四元式使用。寄存器的淘汰策略如下： (1) 如果某寄存器中的变量已无后续引用点且该变量是非活跃的，则可直接将该寄存器作为空闲寄存器使用。 (2) 如果所有寄存器中的变量在基本块内仍有引用点且都是活跃的，则将引用点最远的变量所占用寄存器中的值存放到内存与该变量对应的单元中，然后再将此寄存器分配给当前的指令使用。 因此，本题所给四元式序列生成的目标代码如下： MOV R0, A SUB R0, C /*R0=T*/ MOV R1, C ADD R1, D /*R1=S*/ MOV S, R1 /*S引用点较T引用点远，故将R1的值送内存单元S*/ MOV R1, E SUB R1, F /*R1=W*/ SUB R1, R0 /*R1=U*/ MUL R1, S /*R1=V*/ 7.2 假设可用的寄存器为R0和R1，且所有临时单元都是非活跃的，试将以下四元式基本 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: 第7 章 LR 分析 第1 题 已知文法 A→aAd|aAb|ε 判断该文法是否是SLR(1)文法，若是构造相应分析表，并对输入串ab#给出分析过程。答案： 文法： A→aAd|aAb|ε 拓广文法为G′，增加产生式S′→A 若产生式排序为： 0 S' →A 1 A →aAd 2 A →aAb 3 A →ε 由产生式知： First (S' ) = {ε,a} First (A ) = {ε,a} Follow(S' ) = {#} Follow(A ) = {d,b,#} G′的LR(0)项目集族及识别活前缀的DFA 如下图所示： 所以在I、I中的移进-归约冲突可以由Follow 集解决，所以G 是SLR(1)文法。2 0构造的SLR(1)分析表如下： 分析表SLR(1)的1 题目 是文法的句子。ab 分析成功，说明输入串 第2 题 若有定义二进制数的文法如下： S→L·L|L L→LB|B B→0|1 (1) 试为该文法构造LR 分析表，并说明属哪类LR 分析表。 (2) 给出输入串101.110 的分析过程。 答案： 文法： S→L.L|L L→LB|B B→0|1 拓广文法为G′，增加产生式S′→S 若产生式排序为： 0 S' →S 1 S →L.L 2 S →L 3 L →LB 4 L →B 5 B →0 1 →6 B 由产生式知： First (S' ) = {0,1} First (S ) = {0,1} First (L ) = {0,1} First (B ) = {0,1} Follow(S' ) = {#} Follow(S ) = {#} Follow(L ) = {.,0,1,#} Follow(B ) = {.,0,1,#} G′的LR(0)项目集族及识别活前缀的DFA 如下图所示： 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1章引论 第1题 解释下列术语： （1）编译程序 （2）源程序 （3）目标程序 （4）编译程序的前端 （5）后端 （6）遍 答案： （1） 编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。 （2） 源程序：源语言编写的程序称为源程序。 （3） 目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。 （4） 编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶 段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符 号表管理等工作。 （5） 后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。 （6） 遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。 第2题 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程序的总体结构图。 答案： 一个典型的编译程序通常包含8个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。 词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机内表达形式。 语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。 语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。 目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。 表格管理程序：负责建立、填写和查找等一系列表格工作。表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况，编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取，产生的中间结果都记录在相应的表格中。可以说整个编译过程就是造表、查表的工作过程。需要指出的是，这里的“表格管理程序”并不意味着它就是一个独立的表格管理模块，而是指编译程序具有的表格管理功能。 错误处理程序：处理和校正源程序中存在的词法、语法和语义错误。当编译程序发现源程序中的错误时，错误处理程序负责报告出错的位置和错误性质等信息，同时对发现的错误进行适当的校正（修复），目的是使编译程序能够继续向下进行分析和处理。 注意：如果问编译程序有哪些主要构成成分，只要回答六部分就可以。如果搞不清楚，就回答八部分。 第3题 何谓翻译程序、编译程序和解释程序？它们三者之间有何种关系？ 答案： 翻译程序是指将用某种语言编写的程序转换成另一种语言形式的程序的程序，如编译程序和汇编程序等。 编译程序是把用高级语言编写的源程序转换（加工）成与之等价的另一种用低级语言编写的目标程序的翻译程序。 解释程序是解释、执行高级语言源程序的程序。解释方式一般分为两种：一种方式是，源程序功能的实现完全由解释程序承担和完成，即每读出源程序的一条语句的第一个单词，则依据这个单词把控制转移到实现这条语句功能的程序部分，该部分负责完成这条语句的功 编译原理复习题 一、填空题： 1、编译方式与解释方式的根本区别在于（是否生成目标代码）。 2、对编译程序而言，输入数据是（源程序），输出结果是（目标程序）。 3、如果编译程序生成的目标程序是机器代码程序，则源程序的执行分为两大阶段：（编译阶段）和（运行阶段）。 4、如果编译程序生成的目标程序是汇编语言程序，则源程序的执行分成三个阶段：（编译阶段）、（汇编阶段）和（运行阶段）。 5、自顶向下语法分析方法会遇到的主要问题有（回溯）和（（左递归带来的）无限循环）。 6、LL(k)分析法中，第一个L的含义是（从左到右进行分析），第二个L的含义是（每次进行最左推导），“k”的含义是（向输入串中查看K个输入符号）。 7、LL(1)分析法中，第一个L的含义是（从左到右进行分析），第二个L的含义是（每次进行最左推导），“1”的含义是（向输入串中查看1个输入符号）。 8、自顶向下语法分析方法的基本思想是：从（识别符号）出发，不断建立（直接推导），试图构造一个推导序列，最终由它推导出与输入符号相同的（符号串）。 9、自底向上语法分析方法的基本思想是：从待输入的符号串开始，利用文法的规则步步向上进行（直接归约），试图（归约）到文法的（识别符号|开始符号）。 10、LR(0)分析法的名字中，“L”的含义是（从左到右进行分析），“R”的含义是（采用最右推导的逆过程---最左归约），“0”的含义是（向貌似句柄的符号串后查看0个输入符号）。 11、LR(1)分析法的名字中，“L”的含义是（从左到右进行分析），“R”的含义是（采用最右推导的逆过程---最左归约），“1”的含义是（向貌似句柄的符号串后查看1个输入符号）。 12、SLR(1)分析法的名字中，“S”的含义是（简单的），“L”的含义是（从左到右进行分析），“R”的含义是（采用最右推导的逆过程---最左归约），“1”的含义是（向貌似句柄的符号串后查看1个输入符号）。 13、在编译过程中，常见的中间语言形式有（逆波兰表示）、（三元式）、（四元式）和（树形表示）。 14、在编译程序中安排中间代码生成的目的是（便于代码优化）和（便于目标程序的移植）。 15、表达式-a+b*(-c+d)的逆波兰表示为（a-bc-d+*+ ）。 16、表达式a+b*(c+d/e)的逆波兰表示为（abcde/+*+ ）。 17、表达式a:=a+b*c↑(d/e)/f的逆波兰表示为（aabcde/↑*f/+:= ）。 18、文法符号的属性有（继承属性）和（综合属性）两种。 19、一个文法符号的继承属性是通过语法树中它的（兄弟结点与父）结点的相应文法符号的属性来计算的。 20、一个文法符号的综合属性是通过语法树中它的（子）结点的属性来计算的。 第一章引论 1.编译过程的阶段 由词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成六个阶段 2.编译程序的概念 3.编译程序的结构 例：（B）不是编译程序的组成部分。 A. 词法分析器； B. 设备管理程序 C. 语法分析程序； D. 代码生成程序 4.遍的概念 对源程序(或其中间形式)从头至尾扫描一次并进行有关加工处理，生成新的中间形式或最终目标程序，称为一遍。 5.编译程序与解释程序的区别 例：解释程序和编译程序是两类程序语言处理程序，它们的主要区别在于（D）。 A. 单用户与多用户的差别 B. 对用户程序的差错能力 C. 机器执行效率 D. 是否生成目标代码 第三章文法和语言 文法的概念 字母表、符号串和集合的概念及运算 例：(ab|b)*c 与下面的那些串匹配？（ACD） A. ababbc； B. abab； C. c； D. babc； E. aaabc 例：ab*c*(a|b)c 与后面的那些串匹配？（BC） A.acbbc B.abbcac C.abc D.acc 例：(a|b)a+(ba)*与后面的那些串匹配? （ADE）A.ba B.bba C.ababa D.aa E.baa 文法的定义（四元组表示） 文法G定义为四元组（V N，V T，P，S） V N：非终结符集 V T：终结符集 P：产生式（规则）集合 S：开始符号（或识别符号） 例：给定文法，A::= bA | cc，下面哪些符号串可由其推导出（①② ⑤）。 ①cc ②b*cc ③b*cbcc ④bccbcc ⑤bbbcc 什么是推导 例：已知文法G： E->E+T|E-T|T T->T*F|T/F|F F->(E)|i 试给出下述表达式的推导：i*i+i 推导过程：E->E+T ->T+T ->T*F+T ->F*F+T ->i*F+T ->i*i+T ->i*i+F ->i*i+i ●句型、句子的概念 例：假设G一个文法，S是文法的开始符 号，如果S=>*x，则称x是句型。 例：对于文法G，仅含终结符号的句型称 为句子。 ●语言的形式定义 例：设r=(a|b|c)(x|y|z)，则L(r)中元素为 9个。 例：文法G产生式为S→AB，A→aAb|ε， B→cBd|cd，则B∈L(G)。 A. ababcd； B. ccdd； C. ab； D. aabb ●等价文法 例：如果两个文法描述了同一个语言，则这两个文法是等价文法。 ●文法的类型 0型：左边至少有一个非终结符 1型：右边长度>=左边长度 2型：左边有且仅有一个非终结符 3型：形如：A->aB,A->a 各类型文法都是逐级包含关系， 例：文法S→abC|c，bC→d是几型文法？0 型 例：文法S→abC，bC→ad是几型文法？1 型 例：文法G[A]：A→ε，A→aB，B→Ab，B→a 是几型文法？2型 例：文法S→a|bC，C→d是几型文法？ 3 第四章语义分析和中间代码生成 4.1 完成下列选择题： (1) 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 (2) 间接三元式表示法的优点为。 a. 采用间接码表，便于优化处理 b. 节省存储空间，不便于表的修改 c. 便于优化处理，节省存储空间 d. 节省存储空间，不便于优化处理 (3) 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∨ (4) 有一语法制导翻译如下所示： S→bAb {print″1″} A→(B {print″2″} A→a {print″3″} B→Aa) {print″4″} 若输入序列为b(((aa)a)a)b，且采用自下而上的分析方法，则输出序列为。a. 32224441 b. 34242421 c. 12424243 d. 34442212 【解答】 (1) b (2) a (3) b (4) b 4.2 何谓“语法制导翻译”？试给出用语法制导翻译生成中间代码的要点，并用一简例予以说明。 【解答】语法制导翻译(SDTS)直观上说就是为每个产生式配上一个翻译子程序(称语义动作或语义子程序)，并且在语法分析的同时执行这些子程序。也即在语法分析过程中，当一个产生式获得匹配(对于自上而下分析)或用于归约(对于自下而上分析)时，此产生式相应的语义子程序进入工作，完成既定的翻译任务。 用语法制导翻译(SDTS)生成中间代码的要点如下： (1) 按语法成分的实际处理顺序生成，即按语义要求生成中间代码。 (2) 注意地址返填问题。 (3) 不要遗漏必要的处理，如无条件跳转等。 例如下面的程序段： if (i>0) a=i+e-b*d; else a=0; 在生成中间代码时，条件“i>0”为假的转移地址无法确定，而要等到处理“else”时方可确定，这时就存在一个地址返填问题。此外，按语义要求，当处理完(i>0)后的语句(即“i>0”为真时执行的语句)时，则应转出当前的if语句，也即此时应加入一条无条件跳转指令，并且这个转移地址也需要待处理完else之后的语句后方可获得，就是说同样存在着地址返填问题。对于赋值语句a=i+e-b*d，其处理顺序(也即生成中间代码顺序)是先生成i+e的代码，再生成b*d的中间代码，最后才产生“-”运算的中间代码，这种顺序不能颠倒。 4.3 令S.val为文法G[S]生成的二进制数的值，例如对输入串101.101，则S.val= 5.625。按照语法制导翻译方法的思想，给出计算S.val的相应的语义规则，G(S)如下： G[S]: S→L.L|L 1.食物中毒特点的( )是指发病潜伏期短，来势急剧,短时间内可能有多人发病,发病曲线呈突然上升趋势 A.相似性 B.暴发性 C.季节性 D.非传染性 E.传染性 答案:B 解析:食物中毒特点的暴发性是指发病潜伏期短,来势急剧,短时间内可能有多人发病,发病曲线呈突然上升趋势。 2.既能维持成人的健康又能促进儿童生长发育的蛋白质是 A.豆球蛋白 B.胶质蛋白 C.酪蛋白 D.麦胶蛋白 E玉米胶蛋白 答案:C 解析:完全蛋白质所含必需氨基酸种类齐全、数量充 足、比例适当,不但能维持成人的健康,并能促进儿童生长发育。如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白,蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白,肉类中的白蛋白、肌蛋白,大豆中的大豆蛋白等。 3.长期每天摄取食盐18克以上,患下列哪种疾病的可能性最大 A.高血脂 B.高血压病 C糖尿病 D.胃癌 E.糖尿病 答案:B 解析:导致高血压的饮食大多数是高钠饮食 4.下列关于食品安全定义正确的是 A.食品安全是指在常规的条件下长期食用,对食用者不产生不良反应的实际担保 B.食品安全是指在常规的使用方式和用量的条件下食用,对食用者不产生不良反应的实际担保 C食品安全是指在常规的使用方式和用量的条件下长期食用,对食用者不产生不良反应的担保 D.食品安全是指在常规的使用方式和用量的条件下长期食用,对食用者不产生不良反应的实际担保 E食品安全是指在常规的用量的条件下长期食用,对食用者不产生不良反应 答案:D 解析:食品安全是指在常规的使用方式和用量的条件下长期食用,对食用者不产生不良反应的实际担保。食品安全是一个大的综合概念,它涉及食品卫生、食品质量、食品营养等相关方面的内容以及食品(食物)种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等环节。这里的不良反应包括由于偶然摄入所导致的急性毒性和长期少量摄入所导致的慢性毒性,如致癌和致畸作用等。 5.人体每日从膳食中摄取的钙、镁、钾等矿物质属于 A.常量元素 B.微量元素 C.宏量营养素 D.微量营养素 E极微量元素 答案:A 解析:矿物质中有的在人体内含量较多，大于体重的 第 1 章引论 第1 题 解释下列术语： （1）编译程序 （2）源程序 （3）目标程序 （4）编译程序的前端 （5）后端 （6）遍 答案： （1）编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。 （2）源程序：源语言编写的程序称为源程序。 （3）目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。 （4）编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶 段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符 号表管理等工作。 （5）后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。 （6）遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。 第2 题 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程序的总体结构图。 答案： 一个典型的编译程序通常包含8个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。 词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机内表达形式。 语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。 语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。 中间代码生成程序：按照语义规则，将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码，如三元式或四元式。 中间代码优化程序：为了产生高质量的目标代码，对中间代码进行等价变换处理。目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。 1．写出下列表达式的三地址形式的中间表示。 （1）5+6 ? (a + b); （2）?A∨( B ∧ (C ∨ D)); （3）for j:=1 to 10 do a[j + j]:=0; （4）if x > y then x:=10 else x:= x + y; 答：⑴100: t1:=a+b 101: t2:=6*t1 102: t3:=5+t2 ⑵100: if A goto 102 101: goto T 102: if B goto 104 103: goto F 104: if C goto T 105: goto 106 106: if D goto T 107: goto F ⑶100: j:=1 101: if j>10 goto NEXT 102: i:=j+j 103: a[i]:=0 104: goto 101 ⑷100: if x>y goto 102 101: goto 104 102: x:=10 103: goto 105 104: x:=x+y 105: 2．将语句if A V B>0 then while C>0 do C:=C+D翻译成四元式。答： 100 (jnz，A，-，104) 101 (j，-，-，102) 102 (j>，B，0，104) 103 (j，-，-，109) 104 (j>，C，0，106) 105 (j，-，-，109) 106 (+，C，D，T1) 107 (:=，T1，-，C) 108 (j，-，-，104) 109 3．试将下述程序段翻译成三地址形式的中间代码表示。 while ( a+b 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。 第7节习题 一、单项选择题 1、中间代码生成所依据的是。 a.语法规则 b.词法规则 c.语义规则 d.等价变换规则 2、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 3、后缀式ab+cd+/可用表达式来表示。 a.a+b/c+d b.(a+b)/(c+d) c.a+b/(c+d) d.a+b+c/d 4、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∨ 5 所对应的表达式为。 a.A+B+C+D b.A+(B+C)+D c.(A+B)+C+D d.(A+B)+(C+D) 6、四元式表示法的优点为。 a.不便于优化处理，但便于表的更动 b.不便于优化处理，但节省存储空间 c.便于优化处理，也便于表的更动 d.便于表的更动，也节省存储空间 7、终结符具有属性。 a.传递 b.继承 c.抽象 d.综合 解答 1、选c。 2、四元式之间的联系是通过临时变量实现的，故选b。 3、选b。 4、选b。 5、选d。 6、四元式表示法的优点与间接三元式相同，故选c。 7、选d。 二、多顶选择题 1、中间代码主要有。 a．四元式b．二元式c．三元式d．后缀式e．间接 三元式 2、下面中间代码形式中，能正确表示算术表达式a+b+c 的有 。 a ．ab+c+ b ．abc++ e ．a+b+c 3、在下面的 语法制导翻译中，采用拉链-回填技术。 a ．赋值语句 b ．goto 语句 c ．条件语句 d ．循环语句 4、下列 中间代码形式有益于优化处理。 a ．三元式 b ．四元式 c ．间接三元式 d ．逆波兰表示法 e ．树形表示 法 5、在编译程序中安排中间代码生成的目的是 。 a ．便于进行存储空间的组织 b ．利于目标代码的优化 c ．利于编译程序的移植 d ．利于目标代码的移植 e ．利于提高目标代码的质量 6、下面的中间代码形式中， 能正确表示算术表达式 a ．ab+c* b ．abc*+ c ．a+b*c 7、三地址代码语句具体实现通常有 表示方法。 a ．逆波兰表示 b ．三元式 c ．间接三元式 d ．树形表示 e ．四元式 解答 1、选a 、c 、d 、e 。 2、b 、d 的中间代码不能正确表示a+b+c ，而e 不是中间代码：故选a 、c 。 3、凡涉及到跳转的语句都需要采用拉链——回填技术，故选 b 、c 、d 。 4、选b 、c 。 5、选b 、d 。 6、选b 、e 。 7、选b 、c 、e 。编译原理(清华大学第2版)课后习题答案
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