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编译原理作业答案

Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

《编译原理》第一次作业参考答案

一、下列正则表达式定义了什么语言（用尽可能简短的自然语言描述）

1.b*(ab*ab*)*

所有含有偶数个a的由a和b组成的字符串.

2.c*a(a|c)*b(a|b|c)* | c*b(b|c)*a(a|b|c)*

答案一：所有至少含有1个a和1个b的由a，b和c组成的字符串.

答案二：所有含有子序列ab或子序列ba的由a，b和c组成的字符串.

说明：答案一要比答案二更好，因为用自然语言描述是为了便于和非专业的人员交

流，而非专业人员很可能不知道什么是“子序列”，所以相比较而言，答案一要更

“自然”.

二、设字母表∑={a,b}，用正则表达式（只使用a，b，?，|，*，+，）描述下列语言：

1.不包含子串ab的所有字符串.

b*a*

2.不包含子串abb的所有字符串.

b*(ab)*

3.不包含子序列abb的所有字符串.

b*a*ba*

注意：关于子串（substring）和子序列（subsequence）的区别可以参考课本第119页方框中的内容.

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《编译原理》第二次作业参考答案

一、考虑以下NFA：

1.这一NFA接受什么语言（用自然语言描述）

所有只含有字母a和b，并且a出现偶数次或b出现偶数次的字符串.

2.构造接受同一语言的DFA.

答案一（直接构造通常得到这一答案）：

答案二（由NFA构造DFA得到这一答案）：

二、正则语言补运算

3.画出一个DFA，该DFA恰好识别所有不含011子串的所有二进制串.

1.画出一个DFA，该DFA恰好识别所有不含011子串的所有二进制串.

规律：构造语言L的补语言L’的DFA，可以先构造出接受L的DFA，再把这一DFA 的接受状态改为非接受状态，非接受状态改为接受状态，就可以得到识别L’的DFA.

说明：在上述两题中的D状态，无论输入什么符号，都不可能再到达接受状态，这样的状态称为“死状态”. 在画DFA时，有时为了简明起见，“死状态”及其相应的弧（上图中的绿色部分）也可不画出.

2.再证明：对任一正则表达式R，一定存在另一正则表达式R'，使得L(R')是L(R)的补

集.

证明：根据正则表达式与DFA的等价性，一定存在识别语言L(R)的DFA. 设这一DFA 为M，则将M的所有接受状态改为非接受状态，所有非接受状态改为接受状态，得到

新的DFA M’. 易知M’识别语言L(R)的补集. 再由正则表达式与DFA的等价性知必存在正则表达式R’，使得L(R’)是L(R)的补集.

三、设有一门小小语言仅含z、o、/（斜杠）3个符号，该语言中的一个注释由/o开

始、以o/结束，并且注释禁止嵌套.

1.请给出单个正则表达式，它仅与一个完整的注释匹配，除此之外不匹配任何其他串.

书写正则表达式时，要求仅使用最基本的正则表达式算子（?，|，*，+，）.

参考答案一：/o(o*z|/)*o+/

思路：基本思路是除了最后一个o/，在注释中不能出现o后面紧跟着/的情况；还有需要考虑的是最后一个o/之前也可以出现若干个o.

参考答案二（梁晓聪、梁劲、梁伟斌等人提供）：/o/*(z/*|o)*o/

2.给出识别上述正则表达式所定义语言的确定有限自动机（DFA）. 你可根据问题直接

构造DFA，不必运用机械的算法从上一小题的正则表达式转换得到DFA.

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《编译原理》第三次作业参考答案

一、考虑以下DFA的状态迁移表，其中0，1为输入符号，A~H代表状态：

A B A

B A C

C D B

D D A

E D F

F G E

G F G

H G D

其中A为初始状态，D为接受状态，请画出与此DFA等价的最小DFA，并在新的DFA状态中标明它对应的原DFA状态的子集.

说明：有些同学没有画出状态H，因为无法从初始状态到达状态H. 从实用上讲，这是没有问题的. 不过，如果根据算法的步骤执行，最后是应该有状态H的.

二、考虑所有含有3个状态（设为p，q，r）的DFA. 设只有r是接受状态. 至于哪一个

状态是初始状态与本问题无关. 输入符号只有0和1. 这样的DFA总共有729种不同的状态迁移函数，因为对于每一状态和每一输入符号，可能迁移到3个状态中的一个，所以总共有3^6=729种可能. 在这729个DFA中，有多少个p和q是不可区分的

（indistinguishable）解释你的答案.

解：考虑对于p和q，在输入符号为0时的情况，在这种情况下有5种可能使p和q无法区分：p和q在输入0时同时迁移到r（1种可能），或者p和q在输入0时，都迁移到p或q（4种可能）.

类似地，在输入符号为1时，也有5种可能使p和q无法区分.

如果再考虑r的迁移，r的任何迁移对问题没有影响. 于是r在输入0和输入1时各有3种可能的迁移，总共有3*3=9种迁移.

因此，总共有5*5*9=225个DFA，其中p和q是不可区分的.

三、证明：所有仅含有字符a，且长度为素数的字符串组成的集合不是正则语言.

证明：用反证法.

假设含有素数个a的字符串组成的集合是正则语言，则必存在一个DFA接受这一语言，设此DFA为D. 由于D的状态数有限，而素数有无限多个，所以必存在两个不同的素数p和q（设p

考虑仅含有字母a，长度为p+p(q-p)的字符串T. T从初始状态出发，经过p个a到达状态s，再经过(q-p)个a仍然到达s；同样，经过p(q-p)个a后仍然到达s. 因此，从初始状态出发，经过p+p(q-p)个a后必然到达状态s. 由于p+p(q-p)=p(q-p+1)是合数，而s为接受状态，因而得出矛盾. 原命题得证.

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《编译原理》第四次作业参考答案

一、用上下文无关文法描述下列语言：

1.定义在字母表∑={a, b}上，所有首字符和尾字符相同的非空字符串.

S ? aTa | bTb | a | b

T ? aT | bT | ?

说明：

1. 用T来产生定义在字母表∑={a, b}上的任意字符串；

2. 注意不要漏了单个a和单个b的情况.

2.L={0i1j|i≤j≤2i且i≥0}.

S ? 0S1 | 0S11 | ?

3.定义在字母表∑={0, 1}上，所有含有相同个数的0和1的字符串（包括空串）.

S ? 0S1 | 1S0 | SS | ?

思路：

分两种情况考虑.

1)如果首尾字母不同，那么这一字符串去掉首尾字母仍应该属于我们要定义的语

言，因此有S ? 0S1 | 1S0；

2)如果首尾字母相同，那么这一字符串必定可以分成两部分，每一部分都属于我们

要定义的语言，因此有S ? SS.

二、考虑以下文法：

S ? aABe

A ? Abc|b

B ? d

1.用最左推导（leftmost derivation）推导出句子abbcde.

S ==> aABe ==> aAbcBe ==> abbcBe ==> abbcde

2.用最右推导（rightmost derivation）推导出句子abbcde.

S ==> aABe ==> aAde ==> aAbcde ==> abbcde

3.画出句子abbcde对应的分析树（parse tree）.

三、考虑以下文法：

S ? aSb

S ? aS

S ? ?

1.这一文法产生什么语言（用自然语言描述）

所有n个a后紧接m个b，且n>=m的字符串.

2.证明这一文法是二义的.

对于输入串aab，有如下两棵不同的分析树

3.写出一个新的文法，要求新文法无二义且和上述文法产生相同的语言.

答案一：

S ? aSb | T

T ? aT | ?

答案二：

S ? TS’

T ? aT | ?

S’ ? aS’b | ?

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《编译原理》第五次作业参考答案

一、考虑以下文法：

S ? aTUV | bV

T ? U | UU

U ? ? | bV

V ? ? | cV

写出每个非终端符号的FIRST集和FOLLOW集.

FIRST(S)={a, b} FIRST(T)={?, b} FIRST(U)={ ?, b} FIRST(V)={?, c}

FOLLOW(S)={$} FOLLOW(T)={ b, c, $} FOLLOW(U)={ b, c, $} FOLLOW(V)={b, c , $}

二、考虑以下文法：

S ? (L) | a

L ? L, S | S

1.消除文法的左递归.

S ? (L) | a

L ? SL’

L’ ? ,SL’ | ?

2.构造文法的LL(1)分析表.

FIRST(S) = {‘(‘, ‘a’} FIRST(L) = {‘(‘, ‘a’} FIRST(L’) =

{‘,’, ?}

FOLLOW(S) = {‘$’, ‘,’, ‘)’} FOLLOW(L) = {‘)’ } FOLLOW(L’) =

{‘)’}

3.对于句子(a, (a, a))，给出语法分析的详细过程（参照课本228页的图）.

三、考虑以下文法：

S ? aSbS | bSaS | ?

这一文法是否是LL(1)文法给出理由.

这一文法不是LL(1)文法，因为S有产生式S ? ?，但FIRST(S) = {a, b, ?}，

FOLLOW(S) = {a, b}，因而FIRST(S)∩FOLLOW(S)≠?. 根据LL(1)文法的定义知这一文法不是LL(1)文法.

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《编译原理》第六次作业参考答案

一、考虑以下文法：

(0) E’ ? E

(1) E ? E+T

(2) E ? T

(3) T ? TF

(4) T ? F

(5) F ? F*

(6) F ? a

(7) F ? b

1. 写出每个非终端符号的FIRST集和FOLLOW集.

FIRST(E’)= FIRST(E)= FIRST(T)= FIRST(F)={a, b}

FOLLOW(E’)={$} FOLLOW(E)={+, $} FOLLOW(T)={+, $, a, b} FOLLOW(F)= {+, *, $, a, b}

2. 构造识别这一文法所有活前缀（viable prefixes）的LR(0) 自动机（参照课本节图）.

3. 构造这一文法的SLR分析表（参照课本节图）.

STATE ACTION GOTO

a b+*$E T F

0s4s5123

1s6accept

2s4s5r2r27

3r4r4r4s8r4

4r6r6r6r6r6

5r7r7r7r7r7

6s4s593

7r3r3r3s8r3

8r5r5r5r5r5

9s4s5r1r17

4. 给出SLR分析器识别输入串a+ab*的过程（参照课本节图）

STACK SYMBOLS INPUT ACTION

(1)0a+ab*$shift

(2)04a+ab*$reduce by F?a

(3)03F+ab*$reduce by T?F

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《编译原理》第八次作业参考答案

一、考虑以下语法制导定义（Syntax Directed Definition）：

对于输入串gbbabbccd构造带注释的分析树（annotated parse tree）.

最终答案：34

二、以下文法定义了二进制浮点数常量的语法规则：

S ? | L

L ? LB | B

B ? 0 | 1

试给出一个S属性的语法制导定义，其作用是求出该二进制浮点数的十进制值，并存放在开始符号S相关联的一个综合属性value中。例如，对于输入串，S的value属性值结果应该是。要求在编写语法制导定义时，不得改写文法！

参见05级期末考答案.

三、选做课本Exercise 和Exercise 中的一题.

Exercise

编译原理实验指导

编译原理实验指导实验安排：上机实践按小组完成实验任务。每小组三人，分别完成TEST语言的词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成三个题目,语法分析部分可任意选择一种语法分析方法。先各自调试运行，然后每小组将程序连接在一起调试，构成一个相对完整的编译器。实验报告：上机结束后提交实验报告，报告内容： 1．小组成员； 2．个人完成的任务； 3．分析及设计的过程； 4．程序的连接； 5．设计中遇到的问题及解决方案； 6．总结。

实验一词法分析一、实验目的通过设计编制调试TEST语言的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。二、实验预习提示 1．词法分析器的功能和输出格式词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符号常常表示成以下的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)。 2．TEST语言的词法规则 →|ID|ID →|NUM →a|b|…|z|A|B|…|Z →1|2|…|9|0 →+|-|*|/|=|（|）|{|}|：|，|；|＜|＞|! →＞=|＜=|！=|== →/* →*/ 三、实验过程和指导 1.阅读课本有关章节，明确语言的语法，画出状态图和词法分析算法流程图。 2.编制好程序。 3.准备好多组测试数据。 4.程序要求程序输入/输出示例：

四川大学编译原理期末复习总结

一、简答题 1.什么是编译程序答：编译程序是一种将高级语言程序(源程序)翻译成低级语言(目标程序)的程序。将高级程序设计语言程序翻译成逻辑上等价的低级语言(汇编语言,机器语言)程序的翻译程序。 2.请写出文法的形式定义答：一个文法G抽象地表示为四元组 G=（Vn,Vt,P,S） –其中Vn表示非终结符号 –Vt表示终结符号，Vn∪Vt=Ｖ(字母表)，Vn∩Vt=φ –S是开始符号， –P是产生式，形如：α→β(α∈V+且至少含有一个非终结符号，β∈V*) 3.语法分析阶段的功能是什么答：在词法分析的基础上，根据语言的语法规则，将单词符号串分解成各类语法短语(例：程序、语句、表达式)。确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。 4.局部优化有哪些常用的技术答：优化技术1—删除公共子表达式优化技术2—复写传播优化技术3—删除无用代码优化技术4—对程序进行代数恒等变换（降低运算强度）优化技术5—代码外提优化技术6—强度削弱优化技术7—删除归纳变量优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（代数简化）优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（合并已知量） 5．编译过程分哪几个阶段答：逻辑上分五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、目标代码生成。每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。 6. 什么是文法答：文法是描述语言的语法结构的形式规则。是一种工具，它可用于严格定义句子的结构；用有穷的规则刻划无穷的集合；文法是被用来精确而无歧义地描述语言的句子的构成方式；文法描述语言的时候不考虑语言的含义。 7. 语义分析阶段的功能是什么答：对语法分析所识别出的各类语法范畴分析其含义，进行初步的翻译(翻译成中间代码)；并对静态语义进行审查。 8.代码优化须遵循哪些原则答：等价原则：不改变运行结果有效原则：优化后时间更短，占用空间更少合算原则：应用较低的代价取得较好的优化效果 9.词法分析阶段的功能是什么答：

清华大学编译原理第二版课后习答案

《编译原理》课后习题答案第一章第 4 题对下列错误信息，请指出可能是编译的哪个阶段（词法分析、语法分析、语义分析、代码生成）报告的。（1） else 没有匹配的if （2）数组下标越界（3）使用的函数没有定义（4）在数中出现非数字字符答案：（1）语法分析（2）语义分析（3）语法分析（4）词法分析《编译原理》课后习题答案第三章第1 题文法G＝({A,B,S},{a,b,c},P,S)其中P 为： S→Ac|aB A→ab B→bc 写出L(G[S])的全部元素。答案： L(G[S])={abc} 第2 题文法G[N]为： N→D|ND D→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 G[N]的语言是什么？答案: G[N]的语言是V+。V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} N=>ND=>NDD.... =>NDDDD...D=>D......D 或者：允许0 开头的非负整数？第３题为只包含数字、加号和减号的表达式，例如9-2＋5，3-1，７等构造一个文法。答案： G[S]: S->S+D|S-D|D D->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 第4 题已知文法G[Z]： Z→aZb|ab 写出L(G[Z])的全部元素。答案： Z=>aZb=>aaZbb=>aaa..Z...bbb=> aaa..ab...bbb L(G[Z])={anbn|n>=1}

第5 题写一文法，使其语言是偶正整数的集合。要求： (1) 允许0 打头； (2)不允许0 打头。答案： (1)允许0 开头的偶正整数集合的文法 E→NT|D T→NT|D N→D|1|3|5|7|9 D→0|2|4|6|8 (2)不允许0 开头的偶正整数集合的文法 E→NT|D T→FT|G N→D|1|3|5|7|9 D→2|4|6|8 F→N|0 G→D|0 第6 题已知文法G： <表达式>::=<项>｜<表达式>＋<项> <项>::=<因子>｜<项>*<因子> <因子>::=（<表达式>）｜i 试给出下述表达式的推导及语法树。（５）i+(i+i) （６）i+i*i 答案： <表达式> <表达式> + <项> <因子> <表达式> <表达式> + <项> <因子> i <项> <因子> i <项> <因子> i （ ) (5) <表达式> =><表达式>＋<项> =><表达式>＋<因子> =><表达式>＋（<表达式>）

编译原理实验中间代码生成

实验四中间代码生成一．实验目的：掌握中间代码的四种形式（逆波兰式、语法树、三元式、四元式）。二．实验内容： 1、逆波兰式定义:将运算对象写在前面，而把运算符号写在后面。用这种表示法表示的表达式也称做后缀式。 2、抽象（语法）树：运算对象作为叶子结点，运算符作为内部结点。 3、三元式：形式序号：（op,arg1,arg2） 4、四元式：形式（op,arg1,arg2,result）三、以逆波兰式为例的实验设计思想及算法 (1)首先构造一个运算符栈，此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。 (2)读入一个用中缀表示的简单算术表达式，为方便起见,设该简单算术表达式的右端多加上了优先级最低的特殊符号“#”。 (3)从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开始判断，如果该字符是数字，则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出。 (4)如果不是数字，该字符则是运算符，此时需比较优先关系。做法如下：将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。如果，该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符，则将该运算符入栈。倘若不是的话，则将此运算符栈顶的运算符从栈中弹出，将该字符入栈。 (5)重复上述操作(1)-(2)直至扫描完整个简单算术表达式，确定所有字符都得到正确处理，我们便可以将中缀式表示的简单算术表达式转化为逆波兰表示的简单算术表达式。四、程序代码： //这是一个由中缀式生成后缀式的程序 #include<> #include<> #include<> #include<> #define maxbuffer 64 void main() { char display_out(char out_ch[maxbuffer], char ch[32]); //int caculate_array(char out_ch[32]); static int i=0; static int j=0; char ch[maxbuffer],s[maxbuffer],out[maxbuffer]; cout<<"请输入中缀表达式: ";

编译原理实验报告实验一编写词法分析程序

编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序实验类型：验证型实验指导教师：何中胜专业班级：13软件四姓名：丁越学号：电子邮箱：实验地点：秋白楼B720 实验成绩：日期：2016年3 月18 日

一、实验目的通过设计、调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；熟悉词法分析程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。通过本实验，应达到以下目标： 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。二、实验过程以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分（1）主程序设计考虑主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式，较短的关键字后面补空格。 P数组存放分界符。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中（编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。 id和ci数组分别存放标识符和常数。 instring数组为输入源程序的单词缓存。 outtoken记录为输出内部表示缓存。还有一些为造表填表设置的变量。主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；接收键盘上送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。 ⑵词法分析过程考虑将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1-1。图1-1 该过程取名为 lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符 k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（编程时类号分别为 1，2，3，4，5）。对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id中，将常数变为二进制形式存入数组中 ci中，并记录其在表中的位置。 lexical过程中嵌有两个小过程：一个名为getchar，其功能为从instring中按顺序取出一个字符，并将其指针pint加1；另一个名为error，当出现错误时，调用这个过程，输出错误编号。 2.实践部分

清华大学版编译原理答案

《编译原理》课后习题第1 章引论第1 题解释下列术语：（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。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。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

编译原理实验报告

院系：计算机科学学院专业、年级： 07计科2大班课程名称：编译原理学号姓名：指导教师： 2010 年11月17 日组员学号姓名

实验名称实验一：词法分析实验室9205 实验目的或要求通过设计一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。具体要求：输入为某语言源代码，达到以下功能：程序输入/输出示例：如源程序为C语言。输入如下一段： main() { int a,b; a=10; b=a+20; } 要求输出如下（并以文件形式输出或以界面的形式输出以下结果）。（2，”main”）（5，”（“）（5，”）“）（5，”{“} （1，”int”）（2，”a”）（5，”,”）（2，”b”）（5，”;”）（2，”a”）（4，”=”）（3，”10”）（5，”;”）（2，”b”）（4，”=”）（2，”a”）（4，”+”）（3，”20”）（5，”;”）（5，”}“）要求：识别保留字：if、int、for、while、do、return、break、continue等等，单词种别码为1。其他的标识符，单词种别码为2。常数为无符号数，单词种别码为3。运算符包括：+、-、*、/、=、>、<等；可以考虑更复杂情况>=、<=、!= ；单词种别码为4。分隔符包括：“，”“；”“（”“）”“{”“}”等等，单词种别码为5。

编译原理概念期末总结复习

翻译程序:把一种语言程序转换成另一种语言程序，且在功能上是相同的这样的程序。编译程序：把高级语言转换成低级语言，且在功能上是相同的这样的程序。解释程序：边解释边执行源程序的程序。区别：编译程序有中间代码，而解释程序没有。编译过程的五个阶段： 1、词法分析任务：对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词。 2、语法分析任务：在词法分析的基础上，根据语言规则，把单词符号串分解成各类语法单位。 3、语义分析和中间代码产生任务：对语法分析所识别出的各类语法范畴，分析其含义，并进行初步翻译。 4、优化任务：对前段产生的中间代码进行加工变换，以期在最后阶段能产生出更为高效的目标代码。 5、目标代码生成任务：把中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。编译程序的七个部分词法分析器，语法分析器、语义分析与中间代码产生器、优化器、目标代码生成器、表格管理和出错处理。编译程序生成的五个办法：机器语言、高级语言、移植、自编译方式和使用工具自动生成。词法规则：指单词符号的形成规则。（也就是正规式）语法规则：规定了如何从单词符号形成更大的结构。就是语法单位的形成规则。空字：不包含任何符号的序列。闭包：中所有的符号组成的集合。上下文无关文法是指：所定义的语法范畴是完全独立于这种范畴可能出现的环境的文法。上下文无关文法的四个组成部分：一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号和一组产生式。终结符号也就是不可再分的基本符号。非终结符号是用来代表语法范畴，表示一定符号串的集合。开始符号是语言中我们最感兴趣的语法范畴。产生式是定义语法范畴的书写规则。句子：文法中从开始符号推导的终结符号串。句型：从开始符号推导的符号串。语言：文法中所有句子的集合。程序语言的单词符号分为五种：关键字、标识符、常数、运算符和界符。二元式表示：（种类，属性）正规式的运算符有三种：或，连接和闭包。优先顺序是：闭包，连接，或。 DFA怎么识别字：若存在一条从初态结点到某一终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记符连接成的字是a，则称a可为DFA所识别。 DFA怎么识别空字：若DFA的初态结点同时又是终态结点，则空字可为DFA所识别。NFA怎么识别字：若存在一条从某一初态结点到终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记字依序连接成的字等于a，则称a可为NFA识别。 NFA怎么识别空字：若M的某些结点即是初态又是终态结点，或者存在一条从某个初态结点到某个终态结点的空通路，那么，空字可为M所识别。语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。语法分析分为两类：自上而下分析法，自下而上分析法。自上而下分析法面临的问题：1.文法的左递归问题。2.回溯3.成功可能是暂时的，产生虚假匹配。4.难于知道输入串中出错的确切位置。5.效率低，代价高。

编译原理实验报告一

实验一词法分析程序实现一、实验目得与要求通过编写与调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言得源程序进行扫描得过程中,将字符流形式得源程序转化为一个由各类单词符号组成得流得词法分析方法二、实验内容基本实验题目：若某一程序设计语言中得单词包括五个关键字begｉｎ、end、if、then、elsｅ；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符与四个算术运算符，试构造能识别这些单词得词法分析程序（各类单词得分类码参见表Ｉ）。表Ｉ语言中得各类单词符号及其分类码表输入:由符合与不符合所规定得单词类别结构得各类单词组成得源程序文件。输出：把所识别出得每一单词均按形如(CLASS，VＡLUE）得二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。对于标识符与无符号常数，CＬASS字段为相应得类别码得助记符;V AL ＵＥ字段则就是该标识符、常数得具体值；对于关键字与运算符,采用一词一类得编码形式，仅需在二元式得CLASS字段上放置相应单词得类别码得助记符，V ALUE字段则为“空". 三、实现方法与环境词法分析就是编译程序得第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序.其一就是根据对语言中各类单词得某种描述或定义(如BＮF)，用手工得方式（例如可用Ｃ语言)构造词法分析程序。一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应得状态矩阵,该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器得词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序得另外一种途径就是所谓得词法分析程序得自动生成，即首先用正规式对语言中得各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程

《编译原理》实验指导书

《编译原理》实验指导书实验目的和内容编译原理实验的目的是使学生将编译理论运用到实际当中，实现一个简单语言集的词法、语法和语义分析程序，验证实际编译系统的实现方法，并加深对编译技术的认识。实验内容共需实现编译器的词法、语法和语义分析程序三个组成部分。要求学生必须完成每个实验的基本题目要求，有余力的同学可尝试实验的扩展要求部分。实验报告要求每人针对所完成的实验内容上交一份实验报告，其中主要包括三方面内容：1、实验设计：实验采用的实现方法和依据（如描述语言的文法及其机内表示，词分析的单词分类码表、状态转换图或状态矩阵等，语法分析中用到的分析表或优先矩阵等，语法制导翻译中文法的拆分和语义动作的设计编写等）；具体的设计结果（应包括整体设计思想和实现算法，程序结构的描述，各部分主要功能的说明，法以及所用数据结构的介绍等）。 2、程序代码：实验实现的源程序清单，要求符合一般的程序书写风格，有详细的注释。 3、实验结果分析：自行编写若干源程序作为测试用例，对所生成的编译程序进行测试（编译程序的输入与输出以文件的形式给出）；运行结果分析（至少包括一个正确和一个错误单词或语句的运行结果）；以及改进设想等。注意事项 1、电子版实验报告和源程序在最后一次机时后的一周内上交。（每个同学上交一个压缩文件，其命名格式为“学号_姓名.rar”，内含实验报告和一个命名为“源程序” 的文件夹。注意提交的源程序应是经过调试、测试成功的较为通用的程序，并应有相应的注释、运行环境和使用方法简介。） 2、不接受不完整的实验报告和没有说明注释的源程序，或者说明与程序、运行结果不符合的作业。特别鼓励：扩展题目 1、为亲身经历一个小型编译器的开发全过程，触摸一下与实际编译器开发相关的工作，大家可以自由组成3人左右的小组，推举组长，模拟一个团队分工协作开发大型软件的实战环境，融入软件工程的思想规范和一般理论方法，初步体验从系统分析设计、编码测试到交付维护的一个完整编译器软件的开发过程。要求组长为每个小组成员分配主要负责的任务，完成相应的分析设计员、程序员和测试员等角色的工作，并以小组为单位提交一份实验报告和源程序，在报告封面上写明每个同学主要完成和负责的部分。 2、以组为单位完成的实验内容至少必须整合词法、语法和语义三个部分的实验，对于选定的适当规模的文法（如C语言的一个大小适宜的子集），进行系统的总体设计、功能分析、编码测试等工作。完成一个从对源程序的词法分析开始，到中间代码生成的完整的编译器前端的开发，使所涉及到的编译系统的各个组成模块有机地衔接在一起，提交一份完整的实验报告和源程序，并将以下几个方面描述清楚：

编译原理学习心得

编译原理学习心得编译原理学习心得1 编译程序在计算机科学与技术的发展历史中发挥了巨大作用，是计算机系统的核心支撑软件。而“编译原理”这门课程一直以来是国内外大学计算机相关专业的重要课程。因为它的知识结构贯穿程序设计语言、系统环境以及体系结构，能以相对的视角体现从软件到硬件以及软硬件协同的整机概念。其理论基础又涉及形式语言与自动机、数据结构与算法等计算机学科的许多重要方面，为联系计算机科学理论和计算机系统的典范。虽然编译原理这门课程在大多数的人里认为枯燥无味，学起来就像看天书一样。然而学习这门课程还是有一定的好处的。比如可以更加容易的理解在一个语言种哪些写法是等价的，哪些是有差异的，可以更加客观的比较不同语言的差异，并且学习新的语言的效率也会更加高，语言转换也会更加游刃有余。不学“编译原理”这门课程的话，自己的编程思想会很浅显。而且编程也只仅仅停留在编程上，无法深入理解其中的原理。学习编译原理的话，从文法、正规式、NFA与DFA的定义，下手，要用心动脑去体会编译原理学习心得2

从联系最紧密的操作系统来说吧，你写多线程/多进程的程序就得和操作系统的知识打交道。写多线程得加锁吧，临界区、死锁的四个条件之类的标准的操作系统的内容吧(不得不吐槽一下，某国内一线电商干了三年的程序猿，写多线程居然不知道加锁，也是醉了)。进程间通信的几种方式什么管道、socket、共享内存等，这也是操作系统的内容吧。文件系统，这也是经常要打交道的东西。还有内存什么的，你做Android 开发，这些里边有很多东西都在系统层面被封装好了，但是你要是不知道原理，一旦出了错根本无从调试，况且你该不会打算写一辈子写Android 就是填逻辑吧。然后，是编译原理，普通的程序猿是接触不到编译器或者虚拟机的开发的。但是这并不意味着编译原理就用不到。说个最常见的读取配置文件，只要你的配置文件有自定义的语法，你就要用编译原理的东西。还有类似于自动生成代码啦、正则表达式啦这些都算是编译原理的内容。你既然是写Java 的不了解虚拟机怎么可以，最基本的字节码总是需要能看懂的吧，分析一些疑难杂症的时候字节码还是很有用的。最后，是计算机原理，如果只是做应用开发的话计算机原理其实不必要掌握的多深入，但是一些基本的概念还是要清楚的。比如寄存器、缓存、中断什么的，关键的时候可以帮助你调试。在一些对性能要求非常高的场合，也是很有作用的。此外，学了

编译原理实验指导书2010

《编译原理》课程实验指导书课程编号：课程名称：编译原理/Compiler Principles 实验总学时数： 8 适用专业：计算机科学与技术、软件工程承担实验室：计算机学院计算机科学系中心实验室、计算机技术系中心实验室一、实验教学的目的与要求上机实习是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实习题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。编译原理这门课程安排的2次上机实验都属于一种设计类型的实验，每个实验的训练重点在于基本的编译技术和方法，而不强调面面俱到；实验的目的是旨在使学生进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容；培养学生编制算法的能力和编程解决实际问题的动手能力。要求学生在上机前应认真做好各种准备工作，熟悉机器的操作系统和语言的集成环境，独立完成算法设计和程序代码的编写；上机时应随带有关的编译原理教材或参考书；要学会程序调试与纠错。每次实验后要交实验报告，实验报告的内容应包括：（1）实验题目、班级、学号、姓名、完成日期；（2）简要的需求分析与概要设计；（3）详细的算法描述；（4）源程序清单；（5）给出软件的测试方法和测试结果；（6）实验的评价、收获与体会。开发工具：（1）DOS环境下使用Turbo C；（2）Windows环境下使用Visual C++ 。考核：实验成绩占编译原理课程结业成绩的10%。三、单项实验的内容和要求：要求每个实验保证每个学生一台微机。实验一（4学时）：单词的词法分析程序设计。（一）目的与要求 1．目的通过设计、编制、调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解，并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。

编译原理课后习题答案-清华大学-第二版

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

编译原理实验报告

《编译原理》实验报告软件131 陈万全132852

一、需求分析通过对一个常用高级程序设计语言的简单语言子集编译系统中词法分析、语法分析、语义处理模块的设计、开发，掌握实际编译系统的核心结构、工作流程及其实现技术，获得分析、设计、实现编译程序等方面的实际操作能力，增强设计、编写和调试程序的能力。通过开源编译器分析、编译过程可视化等扩展实验，促进学生增强复杂系统分析、设计和实现能力，鼓励学生创新意识和能力。 1、词法分析程序设计与实现假定一种高级程序设计语言中的单词主要包括五个关键字begin、end、if、then、else；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符，试构造能识别这些单词的词法分析程序。输入：由符合和不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序文件。输出：把所识别出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式形式输出，并将结果放到某个文件中。对于标识符和无符号常数，CLASS字段为相应的类别码的助记符；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值；对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式，仅需在二元式的CLASS字段上放置相应单词的类别码的助记符，VALUE字段则为“空”。 2、语法分析程序设计与实现选择对各种常见高级程序设计语言都较为通用的语法结构——算术表达式的

一个简化子集——作为分析对象，根据如下描述其语法结构的BNF定义G2[<算术表达式>]，任选一种学过的语法分析方法，针对运算对象为无符号常数和变量的四则运算，设计并实现一个语法分析程序。 G2[<算术表达式>]： <算术表达式>→<项> | <算术表达式>+<项> | <算术表达式>-<项> <项>→<因式>|<项>*<因式>|<项>/<因式> <因式>→<运算对象> | (<算术表达式>) 若将语法范畴<算术表达式>、<项>、<因式>和<运算对象>分别用E、T、F和i 代表，则G2可写成： G2[E]：E → T | E+T | E-T T → F | T*F | T/F F → i | (E) 输入：由实验一输出的单词串，例如：UCON，PL，UCON，MU，ID······输出：若输入源程序中的符号串是给定文法的句子，则输出“RIGHT”，并且给出每一步分析过程；若不是句子，即输入串有错误，则输出“ERROR”，并且显示分析至此所得的中间结果，如分析栈、符号栈中的信息等，以及必要的出错说明信息。 3、语义分析程序设计与实现对文法G2[<算术表达式>]中的产生式添加语义处理子程序，完成运算对象是简单变量（标识符）和无符号数的四则运算的计值处理，将输入的四则运算转换为四元式形式的中间代码。输入：包含测试用例（由标识符、无符号数和+、?、*、/、(、)构成的算术表达式）的源程序文件。输出：将源程序转换为中间代码形式表示，并将中间代码序列输出到文件中。若源程序中有错误，应指出错误信息二、设计思路 1、词法分析程序设计与实现 1)单词分类为了编程的实现。我们假定要编译的语言中，全部关键字都是保留字，程序员不得将它们作为源程序中的标识符；作了这些限制以后，就可以把关键字和标识符的识别统一进行处理。即每当开始识别一个单词时，若扫视到的第一个字符为字母，则把后续输入的字母或数字字符依次进行拼接，直至扫视到非字母、数字字符为止，以期获得一个尽可能长的字母数字字符串，然后以此字符串查所谓保留字表（此保留字表要事先造好），若查到此字符串，则取出相应的类别码；反之，则表明该字符串应为一标识符。

计算机题库编译原理试题汇总

编译原理实验-词法分析器的设计说明

集美大学计算机工程学院实验报告课程名称：编译原理班级：指导教师：：实验项目编号：实验一学号：实验项目名称：词法分析器的设计实验成绩：一、实验目的通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。二、实验容编写一个词法分析器，从输入的源程序（编写的语言为C语言的一个子集）中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）三、实验要求 1、词法分析器的功能和输出格式词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符 2 别单词的类型，将标识符和常量分别插入到相应的符号表中，增加错误处理等。 3、编程语言不限。

四、实验设计方案 1、数据字典本实验用到的数据字典如下表所示：

3、实验程序 #include #include #include #include //判断读入的字符是否为字母 bool isLetter(char c){ if((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z')){ return true; } else return false; } //判断读入的字符是否为数字 bool isDigit(char c){ if(c >='0' && c <= '9'){ return true; } else return false; } //判断是否为关键字 bool isKey(char *string) { if(!strcmp(string,"void") || !strcmp(string,"if")|| !strcmp(string,"for")|| !strcmp(string,"wh ile") || !strcmp(string,"do")|| !strcmp(string,"return")|| !strcmp(stri ng,"break") || !strcmp(string,"main")|| !strcmp(string,"int")|| !strcmp(strin g,"float")|| !strcmp(string,"char") || !strcmp(string,"double")|| !strcmp(string,"String"))

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