编译原理第4章作业 答案 本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
第四章 习题4.2.1：考虑上下文无关文法： S->S S +|S S *|a 以及串aa + a* (1)给出这个串的一个最左推导 S -> S S * -> S S + S * -> a S + S * -> a a + S * -> aa + a* (3)给出这个串的一棵语法分析树 习题4.3.1：下面是一个只包含符号a和b的正则表达式的文法。它使用+替代表示并运算的符号|，以避免和文法中作为元符号使用的竖线相混淆： rexpr→ rexpr + rterm | rterm rterm→rterm rfactor | rfactor rfactor→ rfactor * | rprimary rprimary→a | b 1)对这个文法提取公因子 2)提取公因子的变换使这个文法适用于自顶向下的语法分析技术吗？ 3)提取公因子之后，原文法中消除左递归 4)得到的文法适用于自顶向下的语法分析吗？ 解
1)提取左公因子之后的文法变为 rexpr→ rexpr + rterm | rterm rterm→rterm rfactor | rfactor rfactor→ rfactor * | rprimary rprimary→a | b 2)不可以，文法中存在左递归，而自顶向下技术不适合左递归文法 3)消除左递归后的文法
rexpr -> rterm rexpr’ rexpr’-> + rterm rexpr’|ε rterm-> rfactor rterm’ rterm’-> rfactor rterm’|ε rfactor-> rprimay rfactor’ rfactor’-> *rfactor’|ε rprimary-> a | b 4)该文法无左递归，适合于自顶向下的语法分析 习题4.4.1：为下面的每一个文法设计一个预测分析器，并给出预测分析表。可能要先对文法进行提取左公因子或消除左递归 (3)S->S(S)S|ε (5)S->(L)|a L->L,S|S 解 (3) ①消除该文法的左递归后得到文法 S->S’ S’->(S)SS’|ε ②计算FIRST和FOLLOW集合 FIRST(S)={(,ε} FOLLOW(S)={),$} FIRST(S’)={(,ε} FOLLOW(S’)={),$} ③构建预测分析表
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
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：/********************************
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:
第八章 语法制导翻译和中间代码生成 1．给出下面表达式的逆波兰表示(后缀式)： (1) a*(-b+c) (4) (A ∧B) ∨(?C ∨ D) (7) if(x+y)*z=0 then s ∶=(a+b)*c else s ∶=a*b*c 解(1) ab-c+* (4) AB ∧C ?D ∨∨ (7) xy+z*0=sab+c*:=sab*c*:=￥（注：￥表示if-then-else 运算） 2. 请将表达式-(a+b)*(c+d)-(a+b+c)分别表示成三元式、间接三元式和四元式序列。 答案：三元式 (1) (+ a, b) (2) (+ c, d) (3) (* (1), (2)) (4) (- (3), /) (5) (+ a, b) (6) (+,(5),c) (7) (- (4), (6)) 间接三元式 间接三元式序列 间接码表 (1) (+ a, b) (1) (2) (+ c, d) (2) (3) (* (1), (2)) (3) (4) (- (3), /) (4) ￥ = := * := + x y z s + c x a b s * c * a b
(5) (- (4), (1)) (1) (6) (- (4), (5)) (5) (6) 四元式 (1) (+, a, b, t1) (2) (+, c, d, t2) (3) (*, t1, t2, t3) (4) (-, t3, /, t4) (5) (+, a, b, t5) (6) (+, t5, c, t6) (6) (-, t4, t6, t7) 3. 采用语法制导翻译思想，表达式E 的"值"的描述如下： 产生式 语义动作 (0) S ′→E {print E.VAL} (1) E →E1+E2 {E.VAL ∶=E1.VAL+E2.VAL} (2) E →E1*E2 {E.VAL ∶=E1.VAL*E2.VAL} (3) E →(E1) {E.VAL ∶=E1.VAL} (4) E →n {E.VAL ∶=n.LEXVAL} 如果采用LR 分析法，给出表达式(5 * 4 + 8) * 2的语法树并在各结点注明语义值VAL 。 4. 假如习题3中表达式E 的“值”有两种类型：整型和实型。语义处理增加"类型匹配检查"，请给出相应的语义描述。 S ’ * E1 E2 E0 E3 2 E5.V AL=5 8 5 * E5 E6 + E4 4 E6.V AL=4 E4.V AL=8 E3.V AL=20 E1.V AL=28 E2.V AL=2 E0.V AL=56 Print(56)
第四章 词法分析 1．构造下列正规式相应的DFA ： (1) 1(0|1)* 101 (2) 1(1010* | 1(010)* 1)* (3) a((a|b)*|ab *a)* b (4) b((ab)* | bb)* ab 解： (1)1(0|1)* 101对应的NFA 为 下表由子集法将NFA 转换为DFA ： (2)1(1010* | 1(010)* 1)* 0对应的NFA 为 下表由子集法将 NFA 转换为DFA ：
(3)a((a|b)*|ab*a)* b (略) (4)b((ab)* | bb)* ab (略) 2．已知NFA=（{x,y,z},{0,1},M,{x},{z}）其中：M(x,0)={z},M(y,0)={x,y},M(z,0)={x,z},M(x,1)={x}, M(y,1)=φ,M(z,1)={y},构造相应的DFA。 解：根据题意有NFA图如下
0，1 下表由子集法将NFA转换为DFA： 下面将该DFA最小化： (1)首先将它的状态集分成两个子集：P1={A,D,E},P2={B,C,F} (2)区分P2:由于F(F,1)=F(C,1)=E,F(F,0)=F并且F(C,0)=C,所以F，C等价。由于F(B,0)=F(C,0)=C, F(B,1)=D,F(C,1)=E,而D，E不等价（见下步），从而B与C，F可以区分。有P21={C,F},P22={B}。 (3)区分P1:由于A，E输入0到终态，而D输入0不到终态，所以D与A，E可以区分，有P11={A,E},P12={D}。 (4)由于F(A,0)=B,F(E,0)=F,而B，F不等价，所以A，E可以区分。 (5)综上所述，DFA可以区分为P={{A}，{B}，{D}，{E}，{C，F}}。所以最小化的DFA如下： 3.将图 4.16确定化： 图4.16 解：下表由子集法将NFA转换为DFA： 1
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
第四章 习题4.2.1：考虑上下文无关文法： S->S S +|S S *|a 以及串aa + a* (1)给出这个串的一个最左推导 S -> S S * -> S S + S * -> a S + S * -> a a + S * -> aa + a* (3)给出这个串的一棵语法分析树 习题4.3.1：下面是一个只包含符号a和b的正则表达式的文法。它使用+替代表示并运算的符号|，以避免和文法中作为元符号使用的竖线相混淆： rexpr→ rexpr + rterm | rterm rterm→rterm rfactor | rfactor rfactor→ rfactor * | rprimary rprimary→a | b 1)对这个文法提取公因子 2)提取公因子的变换使这个文法适用于自顶向下的语法分析技术吗？ 3)提取公因子之后，原文法中消除左递归 4)得到的文法适用于自顶向下的语法分析吗？ 解 1)提取左公因子之后的文法变为 rexpr→ rexpr + rterm | rterm rterm→rterm rfactor | rfactor rfactor→ rfactor * | rprimary rprimary→a | b 2)不可以，文法中存在左递归，而自顶向下技术不适合左递归文法 3)消除左递归后的文法
rexpr -> rterm rexpr’ rexpr’-> + rterm rexpr’|ε rterm-> rfactor rterm’ rterm’-> rfactor rterm’|ε rfactor-> rprimay rfactor’ rfactor’-> *rfactor’|ε rprimary-> a | b 4)该文法无左递归，适合于自顶向下的语法分析 习题4.4.1：为下面的每一个文法设计一个预测分析器，并给出预测分析表。可能要先对文法进行提取左公因子或消除左递归 (3)S->S(S)S|ε (5)S->(L)|a L->L,S|S 解 (3) ①消除该文法的左递归后得到文法 S->S’ S’->(S)SS’|ε ②计算FIRST和FOLLOW集合 FIRST(S)={(,ε} FOLLOW(S)={),$} FIRST(S’)={(,ε} FOLLOW(S’)={),$} ③ (5) ①消除该文法的左递归得到文法 S->(L)|a
《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*b?a* 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. ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ ~\(≧▽≦)/~ 《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.
第二章 2.3叙述由下列正规式描述的语言 (a) 0(0|1)*0 在字母表{0, 1}上,以0开头和结尾的长度至少是2的01串 (b) ((ε|0)1*)* 在字母表{0, 1}上,所有的01串,包括空串 (c) (0|1)*0(0|1)(0|1) 在字母表{0, 1}上,倒数第三位是0的01串 (d) 0*10*10*10* 在字母表{0, 1}上,含有3个1的01串 (e) (00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)* 在字母表{0, 1}上,含有偶数个0和偶数个1的01串 2.4为下列语言写正规定义 C 语言的注释，即以 /* 开始和以 */ 结束的任意字符串，但它的任何前缀（本身除外）不以 */ 结尾。 ［解答］ other → a | b | … other 指除了*以外C 语言中的其它字符 other1 → a | b | … other1指除了*和/以外C 语言中的其它字符 comment → /* other* (* ** other1 other*)* ** */ (f) 由偶数个0和偶数个1构成的所有0和1的串。 ［解答］ 由题目分析可知，一个符号串由0和1组成，则0和1的个数只能有四种情况： x 偶数个0和偶数个1（用状态0表示）； x 偶数个0和奇数个1（用状态1表示）； x 奇数个0和偶数个1（用状态2表示）； x 奇数个0和奇数个1（用状态3表示）； 所以， x 状态0（偶数个0和偶数个1）读入1，则0和1的数目变为：偶数个0和奇数个1（状态1） x 状态0（偶数个0和偶数个1）读入0，则0和1的数目变为：奇数个0和偶数个1（状态2） x 状态1（偶数个0和奇数个1）读入1，则0和1的数目变为：偶数个0和偶数个1（状态0） x 状态1（偶数个0和奇数个1）读入0，则0和1的数目变为：奇数个0和奇数个1（状态3） x 状态2（奇数个0和偶数个1）读入1，则0和1的数目变为：奇数个0和奇数个1（状态3） x 状态2（奇数个0和偶数个1）读入0，则0和1的数目变为：偶数个0和偶数个1（状态0） x 状态3（奇数个0和奇数个1）读入1，则0和1的数目变为：奇数个0和偶数个1（状态2） x 状态3（奇数个0 和奇数个1）读入0，则0和1的数目变为：偶数个0和奇数个1（状态1） 因为，所求为由偶数个0和偶数个1构成的所有0和1的串，故状态0既为初始状态又为终结状态，其状态转换图： 由此可以写出其正规文法为： S0 → 1S1 | 0S2 | ε S1 → 1S0 | 0S3 | 1 S2 → 1S3 | 0S0 | 0 S3 → 1S2 | 0S1 在不考虑S0 → ε产生式的情况下，可以将文法变形为： S0 = 1S1 + 0S2 S1 = 1S0 + 0S3 + 1 S2 = 1S3 + 0S0 + 0 S3 = 1S2 + 0S1 所以： S0 = (00|11) S0 + (01|10) S3 + 11 + 00 (1) S3 = (00|11) S3 + (01|10) S0 + 01 + 10 (2) 解(2)式得： S3 = (00|11)* ((01|10) S0 + (01|10)) 代入(1)式
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
第五章自顶向下语法分析方法 1．对文法G[S] S→a|∧|(T) T→T,S|S (1)给出(a,(a,a))和(((a,a),∧,(a)),a)的最左推导。 (2)对文法G，进行改写，然后对每个非终结符写出不带回溯的递归子程序。 (3)经改写后的文法是否是LL(1)的？给出它的预测分析表。 (4)给出输入串(a,a)#的分析过程，并说明该串是否为G的句子。 解： (1) (a,(a,a))的最左推导为S→(T)→(T,S)→(S,S)→(a,(T))→(a,(T,S))→(a,(S,a))→(a,(a,a)) (((a,a),∧,(a)),a)的最左推导为 S→(T)→(T,S)→(S,a)→((T),a)→((T,S),a)→((T,S,S),a)→((S,∧,(T)),a)→(((T),∧,(S)),a) →(((T,S),∧,(a)),a)→(((S,a),∧,(a)),a)→(((a,a),∧,(a)),a) (2)由于有T→T,S的产生式，所以消除该产生式的左递归，增中一个非终结符U有新的文法G/[S]: S→a|∧|(T) T→SU U→，SU|ε 分析子程序的构造方法 对满足条件的文法按如下方法构造相应的语法分析子程序。 (1) 对于每个非终结号U，编写一个相应的子程序P(U)； (2) 对于规则U::=x1|x2|..|xn,有一个关于U的子程序P(U),P(U)按如下方法构造： IF CH IN FIRST(x1) THEN P(x1) ELSE IF CH IN FIRST(x2) THEN P(x2) ELSE ... . . . IF CH IN FIRST(xn) THEN P(xn) ELSE ERROR 其中，CH存放当前的输入符号，是一个全程变量；ERROR是一段处理出错信息的程序； P(xj)为相应的子程序。 (3) 对于符号串x=y1y2...yn;p(x)的含义为： BEGIN P(y1); P(y2); ... P(yn); END 如果yi是非终结符，则P(yi)代表调用处理yi的子程序； 如果yi是终结符，则P(yi)为形如下述语句的一段子程序 IF CH=yi THEN READ(CH) ELSE ERROR 即如果当前文法中的符号与输入符号匹配，则继续读入下一个待输入符号到CH中， 否则表明出错。 (4) 如果文法中有空规则U::=EPSILON,则算法中的语句 IF CH IN FIRST(xn) THEN P(xn)
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I0、I2 中的移进-归约冲突可以由Follow 集解决，所以G 是SLR(1)文法。 构造的SLR(1)分析表如下： 题目1 的SLR(1)分析表
分析成功，说明输入串ab 是文法的句子。 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 6 B →1
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： 在I2 中： B →.0 和 B →.1 为移进项目，S →L.为归约项目，存在移进-归约冲突，因此所给文法不 是LR(0)文法。 在I2、I8 中： Follow(s) ∩{0，1}= { #} ∩{0，1}= 所以在I2 、I8 中的移进-归约冲突可以由Follow 集解决，所以G 是SLR(1)文法。 构造的SLR(1)分析表如下： 题目2 的SLR(1)分析表
《编译原理》课后习题答案第一章 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
第4章习题1 4-1 消除下列文法的左递归性。 (1) S→SA|A A→SB|B|(S)|( ) B→[S]|[ ] (2) S→AS|b A→SA|a (3) S→(T)|a|ε T→S|T,S 4-2 对于如下文法，求各候选式的FIRST集和各非终结符号的FOLLOW集。 S→aAB|bA|ε A→aAb|ε B→bB|ε 4-3 验证下列文法是否为LL(1)文法。 (1) S→AB|CDa A→ab|c B→dE|ε C→eC|ε D→fD|f E→dE|ε (2) S→aABbCD|ε A→ASd|ε B→SAc|eC|ε C→Sf|Cg|ε D→aBD|ε 4-4 对于如下的文法G[S]： S→Sb|Ab|b A→Aa|a (1) 构造一个与G等价的LL(1)文法G′[S]； (2) 对于G′[S]，构造相应的LL(1)分析表； (3) 利用LL(1)分析法判断符号串aabb是否是文法G[S]的合法句子。 4-5 设已给文法 S→SaB|bB A→S|a B→Ac (1) 构造一个与G等价的LL(1)文法G′[S]； (2) 对于G′[S]，构造相应的LL(1)分析表； (3) 利用LL(1)分析法判断符号串bacabc是否是文法G[S]的合法句子。
第4章习题答案 4-1 解： (1) 文法G[S]中的S，A都是间接左递归的非终结符号。将A产生式的右部代入产生式 S→A 中，得到与原文法等价的文法G′[S]： S→SA|SB|B|(S)|( ) A→SB|B|(S)|( ) B→[S]|[ ] 文法G′[S]中的S是直接左递归的非终结符号，则消除S产生式的直接递归性后，我们便得到了与原文法等价且无任何左递归性的文法G"[S]： S→BS′|(S)S′|( )S′ S′→AS′|BS′|ε A→SB|B|(S)|( ) B→[S]|[ ] (2) 文法G[S]中的S，A都是间接左递归的非终结符号。将A产生式代入产生式 S→AS 中，得到与原文法等价的文法G′[S]： S→SAS|aS|b A→SA|a 文法G′[S]中的S是直接左递归的非终结符号，则消除S产生式的直接递归性后，我们便得到了与原文法等价且无任何左递归性的文法G"[S]： S→aSS′|bS′ S′→ASS′|ε A→SA|a (3) 文法G[S]中的T是直接左递归的非终结符号。则消除T产生式的直接递归性后，
目录 P36-6 (2) P36-7 (2) P36-8 (2) P36-9 (3) P36-10 (3) P36-11 (3) P64–7 (4) P64–8 (5) P64–12 (5) P64–14 (7) P81–1 (8) P81–2 (9) P81–3 (12) P133–1 (12) P133–2 (12) P133–3 (14) P134–5 (15) P164–5 (19) P164–7 (19) P217–1 (19) P217–3 (20) P218–4 (20) P218–5 (21) P218–6 (22) P218–7 (22) P219–12 (22) P270–9 (24)
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：/********************************
第3章作业【编辑人：陈芳芳】 1.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。 【解】： (1)允许0打头且含0的偶正整数集合的文法为： N—>(0|D|E)N|(E|0) D—>1|3|5|7|9 E—>2|4|6|8 (2) 不允许0打头的偶正整数集合的文法为： R—>(D|E)N|E N—>(0|D|E)N|(E|0) D—>1|3|5|7|9 E—>2|4|6|8 (3) 允许0打头的偶正整数集合的文法为： S—>0S|R R—>(D|E)N|E N—>(0|D|E)N|(E|0) D—>1|3|5|7|9 E—>2|4|6|8 2.一个上下文无关文法生成句子abbaa的推导树如下： S A B S a S B B A a
? b b a （1）给出该句子的相应的最左推导，最右推导。 （2）该文法的产生式集合P可能有哪些元素？ （3）找出该句子的所有短语，简单短语，句柄。 【解】： （1）最左推导： S=>ABS=>aBS=>aSBBS=>aBBS=>abBS=>abbS=>abbAa=>abbaa 最右推导： S=>ABS=>ABAa=>ABaa=>ASBBaa=>ASBbaa=>ASbbaa=>Abbaa=>abbaa (2) 产生式集合P： S—>ABS | Aa| ? A—>a B—>SBB | b (3) 短语：a , ? , b , bb , aa , abbaa 直接短语：a , ? , b 句柄：a 3、给出生成下述语言的上下文无关文法： (1){a n b n a m b m | n, m >= 0} (2){1n0m1m0n | n, m >= 0} 【解】： （1）S—>AA A—>aAb | ? （2）S—>1S0 | A A—>0A1 | ?