1、写出下图识别的单词符号的集合，并给出等价的正规式。
2、分析下图：
（1）写出下图能够识别的两个字符串。
（2）下图是DFA吗？如果不是，将下图确定化（写出详细步骤）。
3、有文法G: S→aB | bB, B→a | b, 写出它所能确定的语言（写出分析步骤）。
4、考虑文法
S→ aSa|aBb
B→ x
给出aaaxbaa的最左推导（不可跳步），并给出其语法分析树。
5、考虑如下文法
S→aSb | A A→bAc | c
abccb是该文法的一个句型吗？如果是，请证明。
6、已知不确定有限自动机如下图，写出其对应的正规式，（写出分析步骤）。
7、设有字母表Σ={0,1}，举三个例子写出属于Σ*的字符串。
8、一个确定有限自动机M是一个五元式 M = (S, ∑, δ, s0, F)，其中，S表示________，∑表示________，δ表示________，s0表示________，F表示________。
9、设文法G(S)：
S→(L)|aS|a
L→L，S|S
（1）根据第四章，给出左递归和回溯的定义；
（2）消除本文法的左递归和回溯。
10、文法G:
E → L . L | L L → LB | B B → 0 | 1
(1)给出非终结符的first集和follow集。
(2)证明该文法是否为LL（1）文法。
(3) 若文法G是LL（1）文法，给出11.1的自上而下分析过程；若不是LL（1）文法，则将其转化为LL（1）文法。
11、文法G：
E → aTd | ε T → Eb | a
(1) 证明该文法是SLR(1)文法。
(2)给出该文法的SLR(1)分析表。
(3)给出 aaadbd 的规范归约分析步骤。
12、程序的文法如下：
P →D
D →D ; D | id : T | proc id ; D ; S
写一个语法制导定义，打印该程序一共声明了多少个id。
13、程序的文法如下：
S→(L) | a L→ L, S | S
写出语法制导定义，它输出括号嵌套的最大深度。
14、下面的文法
B→B10 B→ B11 B→ 1
(1) 写个翻译方案计算0和1的串的值（解释为二进制的正整数）。
(2) 取消左递归，重写该翻译方案。
15、给出文法，由开始符号S产生一个二进制数，计算该二进制数的值。如101.101, 其值为5.625
S→L.L | L L→LB | B B→ 0 | 1
16、将下面的语句翻译成四元式序列。请填写(1)-(10)这十个空。while A if A=1 then C:=C+l else while A≤ D do A:=A+2； 翻译成四元式如下： 100 (j<,A,C,(1)_________) 101(j,_,_,(2)_______） 102 (j<,B,D,(3)_____) 103 (j,_,_,(4)__________) 104 (j=,A,1,(5)_________) 105 (j,_,_,(6)______） 106 (＋,C,1,C) 107 (j,_,_,(7)_________) 108 (j≤,A,D,(8)_________) 109 (j,_,_112) 110 (＋,A,2,A) 111 (j,_,_,(9)_________) 112(j,_,_,(10)________) 17、设文法G（S）： S→(T)|a T→T+S|S 计算FIRSTVT和LASTVT； FIRSTVT(S)={a,(} FIRSTVT(T)=(1) ________ LASTVT(S)=(2) ________ LASTVT(T)=(3) ________ 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) 第二章高级语言及其语法描述 1、设有文法G[S]： S→N N→D|ND D→0|1|2|…|9 试写出028和4321的最左推导和最右推导过程。 2、证明文法G[S]是二义性文法： S→if E then S else S |if E then S |s E→0|1 3、设有文法G[E]： E→E-T|T T→T/F|F F→i|(E) （1）试写出i/(i-i-i)的推导树。 （2）试写出（F-i）/F的短语、简单短语和句柄。 4、设∑={0,1}，请给出∑上下列语言的文法（1）所有以0开头的串 （2）所有以0开头，以1结尾的串 5、证明文法G1和G2等价 G1：S→0S1，S→01 G2：A→0R，A→01，R→A1 第三章有限状态自动机和词法分析 1、请用中文描述下列正规式表示的正规集 （1）0(0|1)*0 （2）0*10*10*10* 2、试写出∑＝{0，1}上下列集合的正则表达式：（1）所有以1开始和结束的符号串。 （2）恰含有3个1的所有符号所组成的集合。（3）集合{01，1}。 （4）所有以111结束的符号串。 3、试写出∑＝{0，1}上下述集合的正则表达式： （1）试写出非负整数集的正则表达式。 （2）试写出以非5数字为头的所有非负整数集的正则表达式。 4、试将图3.1中所示的有限状态自动机M 最小化。 图3.1 M 的状态转换图 5、设∑＝{a,b}，试构造下述正则表达式的确定性有限状态自动机： （1）a(a|b)*baa （2）(a|b)*bbb * 6、对于下列的状态转换矩阵： （1）分别画出相应的状态转换图。 （2）用自然语言分别描述它们所识别的输入串的特征 7、将图3.2所示的非确定的有限状态自动机确定化和最小化。 图3.2 非确定的有限状态自动机M 第四章 自顶向下语法分析 1、从下列文法中消去左递归。 江南大学网络教育第一阶段练习题及答案，这是其中一个阶段共3个阶段。答案在后面 考试科目:《编译原理》第章至第章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一单选题 (共4题，总分值20分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。) 1. 若一个文法是递归的，则它所产生的语言的句子是（）。（5 分） A. 无穷多个 B. 有穷多个 C. 可枚举的 D. 个数是常量 2. 文法G[A]：A→ε A→aB B→Ab B→a是（）。（5 分） A. 0型文法 B. 1型文法 C. 2型文法 D. 3型文法 3. 词法分析器的输入是（）。（5 分） A. 单词符号串 B. 源程序 C. 语法单位 D. 目标程序 4. 一个上下文无关文法 G 包括四个组成部分，它们是：一组非终结符号，一组终结符号，一 个开始符号，以及一组（）。（5 分） A. 句子 B. 句型 C. 单词 D. 产生式 二填空题 (共2题，总分值10分 ) 5. 编译程序的功能可以分解为词法分析、语法分析、__________、中间代码生成、中间代码优 化、目标代码生成。（5 分） 6. 微小语言Micro的单词有下面的几种：标识符、__________、实常数、保留字、__________、 换行符。（5 分） 三简答题 (共2题，总分值20分 ) 7. 给出与正规式R＝1(0|1)*101等价的NFA。（10 分） 8. 写出下面程序经词法分析后的TOKEN表示。 begin var X:real; var J:integer; read(J); J:=J+(J*20); X:=J-1; Write(2*J+X) End（10 分） 四综合计算题 (共2题，总分值50分 ) 9. 已知文法G(S) S→a| (T) T→T，S|S 写出句子((a，a)，a)的规范归约过程及每一步的归约规则和句柄。（25 分）10. 已知文法 G[E] 为： E→T|E+T|E-T T→F|T*F|T/F F→（E）|i ①该文法的开始符号（识别符号）是什么？ ②请给出该文法的终结符号集合 Vt 和非终结符号集合 Vn 。 ③找出句型 T+T*F+i 的所有短语、简单短语和句柄。（25 分） 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 编译原理考试题及答案汇总 一、选择 1．将编译程序分成若干个“遍”是为了_B__。 A . 提高程序的执行效率 B.使程序的结构更加清晰 C. 利用有限的机器内存并提高机器的执行效率 D.利用有限的机器内存但降低了机器的执行效率 2．正规式 MI 和 M2 等价是指__C__。 A . MI 和 M2 的状态数相等 B.Ml 和 M2 的有向弧条数相等。 C .M1 和 M2 所识别的语言集相等 D. Ml 和 M2 状态数和有向弧条数相等 3．中间代码生成时所依据的是 _C_。 A．语法规则 B．词法规则 C．语义规则 D．等价变换规则 4．后缀式 ab+cd+/可用表达式__B_来表示。 A． a+b/c+d B．(a+b)/(c+d) C． a+b/(c+d) D． a+b+c/d 6．一个编译程序中，不仅包含词法分析，_A____，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分。 A．( ) 语法分析 B．( )文法分析 C．( )语言分析 D．( )解释分析 7．词法分析器用于识别__C___。 A．( ) 字符串 B．( )语句 C．( )单词 D．( )标识符 8．语法分析器则可以发现源程序中的___D__。 A．( ) 语义错误 B．( ) 语法和语义错误 C．( ) 错误并校正 D．( ) 语法错误 9．下面关于解释程序的描述正确的是__B___。 (1) 解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码 (2) 解释程序适用于 COBOL 和 FORTRAN 语言 (3) 解释程序是为打开编译程序技术的僵局而开发的 A．( ) (1)(2) B．( ) (1) C．( ) (1)(2)(3) D．( ) (2)(3) 10．解释程序处理语言时 , 大多数采用的是__B___方法。 A．( ) 源程序命令被逐个直接解释执行 B．( ) 先将源程序转化为中间代码 , 再解释执行 C．( ) 先将源程序解释转化为目标程序 , 再执行 D．( ) 以上方法都可以 11．编译过程中 , 语法分析器的任务就是__B___。 (1) 分析单词是怎样构成的 (2) 分析单词串是如何构成语句和说明的 (3) 分析语句和说明是如何构成程序的 (4) 分析程序的结构 A．( ) (2)(3) B．( ) (2)(3)(4)C．( ) (1)(2)(3) D．( ) (1)(2)(3)(4) 12．编译程序是一种___C__。 A. ( ) 汇编程序 B．( ) 翻译程序 C．( ) 解释程序 D．( ) 目标程序 13．文法 G 所描述的语言是_C____的集合。 A. ( ) 文法 G 的字母表 V 中所有符号组成的符号串 B．( ) 文法 G 的字母表 V 的闭包 V* 中的所有符号串 C．( ) 由文法的开始符号推出的所有终极符串 D. ( ) 由文法的开始符号推出的所有符号串 14．文法分为四种类型，即 0 型、1 型、2 型、3 型。其中 3 型文法是___B__。 A. ( ) 短语文法 B．( ) 正则文法 C．( ) 上下文有关文法 D．( ) 上下文无关文法15．一个上下文无关文法 G 包括四个组成部分，它们是：一组非终结符号，一组终结符号，一个开始符号，以及一组 __D___。 A．( ) 句子 B．( ) 句型 C．( ) 单词 D．( ) 产生式 16．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分，还应包括_C____。 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 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。 第三章复习重点：1.文法与语言的对应关系 思路要点：注意结构拆分 技巧：如何将表示语言的通用字符串形式作适当的“切割”？ 例：已知语言：L1 = {a x b2x c y | x, y >= 0}，给出此语言的文法，并证明此语言是上下文无关语言。 提示：该题实际上要求为相应语言设计上下文无关文法。 一个文法设计好后，严格来说应当证明此文法是否对应于该语言。 解：G[S]：S →AB A →ε | aAbb B →ε | cB 推导过程： S ? AB +? a x Ab2x B /*使用A →aAbb x次*/ ? a x b2x B /*使用A →ε一次*/ ? a x b2x c x B /*使用B →cB x次*/ ? a x b2x c x/*使用B →ε一次*/ 举一反三：已知语言L2 = {a x b2y c y | x, y >= 0}，给出此语言的文法，并证明此语言是上下文无关语言。 解：G[S]：S →AB A →ε | aA B →ε | bBcc 练习：14：写出下列语言对应的文法 (1).{a n b n a m b m|n,m≥0} 2. {1n 0m 0m 0n |n,m ≥0} 3. {1n 0m 0m 0n |n ≥0,m>0} 4. { a n b m c k |n,m,k ≥0} G1: S —>AA G2: S —>AB A —>aAb|ε A —>aAb|ε B —>aBb|ε G: S —>1S0 S —>A A —>0A1 A —>ε G: S →1S0|A S →1S0|0A1 A →0A1|01 A →0A1|ε 2. 给出文法，证明文法符号串是否为文法的句型，若是句型，找出这个句型的所有短语、直接短语、句柄。 1. 令文法G ［E ］为： Z →bMb M →a|(L L →Ma ） ① 符号串b(Ma)b 是否为该文法的一个句型，并证明。 ② 若此符号串是句型，指出这个句型的所有短语、直接短语、句柄。 1）（5分）证明：S=> bMb=>b(Lb=>b(Ma)b 所以，符号串b(Ma)b 是该文法的一个句型。 （2）（5分）短语: Ma)， (Ma)， b(Ma)b 直接短语: Ma) 句柄: Ma) 练习： （10分）已知文法G[T]： T →T*F | F ；F →F ↑P | P ； P →(T) | i （1）用最右推导法证明β：T*P ↑(T*F) 是G[T]的一个句型； （2）画出β的语法树； （3）写出β的全部短语、直接短语和句柄。 (1) T=>T*F=>T*F ↑P=>T*F ↑(T)=> T*F ↑(T*F) =>T*P ↑(T*F) 证毕。 (2) 如图 T T * F F ↑ P P T * T F ( ) 第3题 语法树 （3）短语：T*P ↑(T*F) ；P ↑(T*F) ；(T*F) ；T*F ；P 直接短语：T*F ；P 一． 填空题（每空2分，共20分） 1. 不同的编译程序关于数据空间的存储分配策略可能不同，但大部分编译中采用的方案有两种：静 态存储分配方案和动态存储分配方案，而后者又分为（1） 和 （2） 。 2. 规范规约是最（3）规约。 3. 编译程序的工作过程一般划分为5个阶段：词法分析、（4） 、语义分析与中间代码生成，代码优化及（5） 。另外还有（6）和出错处理。 4．表达式x+y*z/(a+b)的后缀式为 （7） 。 5．文法符号的属性有综合属性和 （8）。 6．假设二位数组按行存放，而且每个元素占用一个存储单元，则数组a[1..15,1..20]某个元素a[i ，j]的地址 计算公式为（9）。 7．局部优化是局限于一个（10）范围内的一种优化。 二． 选择题（1-6为单选题，7-8为多选题，每问2分，共20分） 1. 一个上下文无关文法G 包括四个组成部分：一组终结符，一组非终结符，一个（ ），以及一组 （ ）。 A ． 字符串 B ． 产生式 C ． 开始符号 D ． 文法 2.程序的基本块是指（ ）。 A ． 一个子程序 B ． 一个仅有一个入口和一个出口的语句 C ． 一个没有嵌套的程序段 D ． 一组顺序执行的程序段，仅有一个入口和一个出口 3. 高级语言编译程序常用的语法分析方法中，递归下降分析法属于（ ）分析方法。 A ． 自左向右 B ． 自顶向下 C ． 自底向上 D ． 自右向左 4．在通常的语法分析方法中，（ ）特别适用于表达式的分析。 A ． 算符优先分析法 B ． LR 分析法 C ． 递归下降分析法 D ． LL （1）分析法 5．经过编译所得到的目标程序是（ ）。 A ． 四元式序列 B ． 间接三元式序列 C ． 二元式序列 D ． 机器语言程序或汇编语言程序 6． 一个文法所描述的语言是（ ）；描述一个语言的文法是（ ）。 A ． 唯一的 B ． 不唯一的 C ． 可能唯一，也可能不唯一 7． 如果在文法G 中存在一个句子，当其满足下列条件（ ）之一时，则称该文法是二义文法。 A ． 其最左推导和最右推导相同 B ． 该句子有两个不同的最左推导 C ． 该句子有两个不同的最右推导 D ． 该句子有两棵不同的语法树 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 。 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 期末考试试卷（A）卷 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、字母表∑，用∑*表示∑上所有有穷长的串集合，∑*称为∑的①。 2、设z=abc，则z的固有头是①。 3、如何由语言基本符号组成程序中各个语法成分（包括程序）的一组规则叫 ①。 4、设∑＝{a,b}，∑上的正规式(a|b)(a|b) 相应的正规集为① 5、NFA的映象f是从"状态×字"映射到"状态子集"，f为①值函数。 6、LR分析是按规范句型的①为可归约串。 7、结点的①属性值由该结点的兄弟结点和父结点的属性值计算。 8、如果分析树中一结点的属性b依赖于属性c，那么这个结点的属性b的语义规 则的计算必须在定义属性c的语义规则的计算①。 9、对于栈式符号表，引入一个显示嵌套层次关系表- ①表，该表总是 指向当前正在处理的最内层的过程的子符号表在栈符号表中的起始位置。 10、任一有向边序列n1 → n2,n2 → n3,…,nk-1 → nk为从结点n1到结点nk 的一条通路。如果n1=nk，则称该通路为①。 二、单项选择（每小题2分，共14分） 1、乔姆斯基把文法分成4种类型，即0型、1型、2型和3型。其中3型文法也称 为（）。 A．上下无关文法 B.正规文法 C．上下文有关文法 D.无限制文法 2、生成非0开头的正偶数集的文法是（）。 A． Z::=ABC B. Z::=ABC C::=0|2|4|6|8 C::=0|2|4|6|8 B::=BA|B0|ε B::=BA|B0|0 A::=1|2|3|…|9 A::=1|2|3|…|9 C. Z::=ABC|2|4|6|8 D. Z::=ABC|2|4|6|8 C::=0|2|4|6|8 C::=0|2|4|6|8 B::=BA|B0|0 B::=BA|B0|ε A::=1|2|3|…|9 A::=1|2|3|…|9 3、简单优先分析法从左到右扫描输入串,当栈顶出现（）时进归约。 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》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 例1设有文法G[S]: S →a|（T ）| T →T,S|S （1） 试给出句子(a,a,a)的最左推导。 （2） 试给出句子(a,a,a)的分析树 （3） 试给出句子(a,a,a)的最右推导和最右推导的逆过程(即最左规约)的每一步的句柄。 【解】(1) (a,a,a)的最左推导 S=>(T) =>(T,S) =>( T,S,S) =>( S,S,S) =>(a,S,S) =>(a,a,S) =>(a,a,a) （2）(a,a,a)的分析树 S ( T ) T ， S S T ， S a a (3) (a,a,a)最右推导 最左规约每一步的句柄 S=>(T) 句柄为：(T) =>(T,S) 句柄为：T,S =>(T,a) 句柄为：a =>(T,S,a) 句柄为：T,S =>(T,a,a) 句柄为：第一个a =>(S,a,a) 句柄为：S =>(a,a,a) 句柄为：第一个a 例2已知文法G[Z]: Z →0U|1V U →1Z|1 V →0Z|0 （1） 请写出此文法描述的只含有４个符号的全部句子。 （2） G [Z]产生的语言是什么？ （3） 该文法在Chomsky 文法分类中属于几型文法？ 【解】（1）0101，0110，1010， 1001 （2）分析G[Z]所推导出的句子的特点：由Z 开始的推导不外乎图1所示的四种情形。 图 1文法G[Z]可能的几种推导 Z 1 U Z U Z 1 Z 1 Z 1 V 由Z 推导出10或01后就终止或进入递归，而Z 的每次递归将推导出相同的符号串：10或 01。所以G[Z]产生的语言L(G[Z])={x|x∈(10|01)+ } (3)该文法属于3型文法。 例3 已知文法G=({A,B,C}，{a,b,c}，P，A), P由以下产生式组成: A→abc A→aBbc Bb→bB Bc→Cbcc bC→Cb aC→aaB aC→aa 此文法所表示的语言是什么？ 【解】 分析文法的规则： 每使用一次Bc→Cbcc，b、c的个数各增加一个； 每使用一次aC→aaB或aC→aa, a的个数就增加一个； 产生式Bb→bB、 bC→Cb起连接转换作用。 由于A是开始符号，由产生式A→abc推导得到终结符号串abc；由产生式A→aBbc推导得到B后，每当使用产生式Bb→bB、Bc→Cbcc、bC→Cb、aC→aaB就会递归调用B一次，所产生的a、b、c的个数分别增加一个，因此推导所得的终结符号串为abc、aabbcc、aaabbbccc、…所以文法描述的语言为{ a n b n c n|n>0}. 例4 构造描述语言L(G[S])={（n）n|n≥0} 的文法。 【解】(1)找出语言的一些典型句子: n=0 ε n=1 ( ) n=2 (()) … 所以, L(G[S])={ ε、( ) (())、((()))、…} (2)分析句子的特点: 只含有(和),(和)的个数相同且对称, 句子中所含的符号数可无限, 句子的个数可无限。 (3)凑规则:由 S→ε|() 得到ε|()，由 A→ (S) 得到 (())，(()) 是在（）的两边再加上一对（）得到，((()))是在(())的两边再加上一对（）得到，…所以将上述产生式合并为S→(S) |ε。 (4)得到文法 G[S]: S→(S) |ε (5)检验:语言所有的句子均可由文法G[S]推导出来, 文法G[S]推导出来的所有终结符号串均为语言的句子. 例5 构造描述语言L(G[S])={a m b n |n>m>0} 的文法。 【解】找出语言的一些典型句子:abb、abbb、…、aabbb、aabbbb、…,语言的句子的特点是仅含有a、b, a在b的左边，b的个数大于a的个数，a的个数至少是1。 单独生成c k, k>1 可用产生式 C→c |Cc 句子中要求b的个数大于a的个数，所以得到文法：编译原理作业集第七章
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