编译原理
朱雪峰 博士
计算机科学与技术系
Tel: 89733787(O) Email: xuefeng.zhu@https://www.doczj.com/doc/4d6373491.html,
1
第三十题（ P218 第6题）
6. 按7.4.2节的办法，写出布尔式A or (B and not (C or D))的四元式序列。
2
3
第三十题（ P218 第6题）
1 (jnz, A, _, 0) 2 (j, _, _, 3) 3 (jnz, B, _, 5) 4 (j, _, _, 0) 5 (jnz, C, _, 0) 6 (j, _, _, 7) 7 (jnz, D, _, 0) 8 (j, _, _, 0) 1 (jnz, A, _, 0) 2 (j, _, _, 3) 3 (jnz, B, _, 5) 4 (j, _, _, 0) 5 (jnz, C, _, 4) 6 (j, _, _, 7) 7 (jnz, D, _, 5) 8 (j, _, _, 1)
4
第三十一题（ P218 第7题）
7. 用7.5.1节的办法，把下面的语句翻译成四元式 序列： while A
6
第三十一题（ P218 第7题）
四元式序列： 1 (j<, A, C, 0→3) 2 (j, _, _, 0→16) 3 (j<, B, D,0→5) 4 (j, _, _, 0→16) 5 (j=, A, 1, 0→7) 6 (j, _, _, 0→10) 7 (+, C, 1, T1) 8 (:=, T1, _, C) 四元式序列： 9 (j, _, _, _→ 1) 10 (j≤, A, D, 0→12) 11 (j, _, _, 0→1) 12 (+, A, 2, T2) 13 (:=, T2, _, A) 14 (j, _,_, 10) 15 (j, _, _, 1) 16
7
第三十二题（ P219 第12题）
12. 略（选作，不讲）
8
第三十三题（ P270 第9题）
9. 对于下面的程序，若参数传递的办法分别为(1)传名；(2) 传地址；(3)得结果；(4)传值。试问，程序执行时所输出 的A分别是什么？
procedure P (X, Y, Z); begin Y:=Y+1; Z:=Z+X; end P; begin A:=2; B:=3; P(A+B,A,A); print A end
9
第三十三题（ P270 第9题）
（1）传名 A:=2 B:=3 A:=A+1(A变为3） A:=A+(A+B)(A变为9） 因此输出的A值为9
10
第三十三题（ P270 第9题）
（2）传地址 因此输出的A值为8
11
第三十三题（ P270 第9题）
（3）得结果 因此输出的A值为7
X Y Z A+B存放位置 A的存放位置 A的存放位置 5 3 7
12
第三十三题（ P270 第9题）
（4）传值 由于传值并不改变实参的值，因此输出的A 值为2
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第三十四题（ P306 第1题）
1. 试把以下程序划分为基本块并作出其程序流图
read C A:=0 B:=1 L1 : A:=A+B If B≥C goto L2 B:=B+1 goto L1 L2 : write A halt
14
第三十四题（ P306 第1题）
（1）首先，求出四元式程序中各个基本块的入口语句 read C A:=0 B:=1 L1 : A:=A+B If B≥C goto L2 B:=B+1 goto L1 L2 : write A halt
15
? ?
程序的第一个语句； 能由条件转移语句或无条件转移语句 转移到的语句； 紧跟在条件转移语句后面的语句。
?
第三十四题（ P306 第1题）
（2）对以上求出的每一入口语句，构造其所属的基本块。 read C A:=0 B:=1 L1 : A:=A+B If B≥C goto L2 B3 B:=B+1 goto L1 L2 : write A halt B4
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B1 B2
?
由该入口语句到另一入口语 句（不包括该入口语句）、 或到一转移语句（包括该转 移语句）、或到一停语句 （包括该停语句）之间的语 句序列组成的。
第三十四题（ P306 第1题）
（3）对于划分出来的基本块，我们按 照流图画法得到的程序流图如下
?
： 每个流图以基本块为结点。如果一个
结点的基本块的入口语句是程序的第 一条语句，则称此结点为首结点。如 果在某个执行顺序中，基本块B2紧接 在基本块B1之后执行，则从B1到B2有 一条有向边。
17
第三十五题（ P306 第2题）
2. 试把以下程序划分为基本块并作出其程序流图
read A,B F:=1 C:=A*A D:=B*B if C
18
第三十五题（ P306 第2题）
（1）求入口语句
read A,B F:=1 C:=A*A D:=B*B if C
19
第三十五题（ P306 第2题）
（2）划分基本块
read A,B B1 F:=1 C:=A*A D:=B*B if C
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B3
《编译原理》课程设计大纲 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 周数/学分：1周/1学分 先修课程：高级程序设计语言、汇编语言、离散数学、数据结构 适用专业：计算机科学与技术专业、软件工程专业 开课学院，系或教研室：计算机科学与技术学院 一、课程设计的目的 课程设计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，设计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课程设计的目的是旨在要求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，选择合适的数据逻辑结构表示问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、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，独立完成算法编制和程序代码的编写。 设计时间： 开发工具： （1） DOS环境下使用Turbo C； （2） Windows环境下使用Visual C++ 。 （3） 其它熟悉语言。 二、课程设计的内容和要求 设计题一：算术表达式的语法分析及语义分析程序设计。 1.目的
通过设计、编制、调试一个算术表达式的语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词 法检查和分析。 2.设计内容及要求： 算术表达式的文法： 〈无符号整数〉∷＝ 〈数字〉{〈数字〉} 〈标志符〉∷＝ 〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉} 〈表达式〉∷＝ [＋｜－]〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉} 〈项〉∷＝ 〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉} 〈因子〉∷＝ 〈标志符〉｜〈无符号整数〉｜‘（’〈表达式〉‘）’ 〈加法运算符〉∷＝ ＋｜－ 〈乘法运算符〉∷＝ ＊｜／ （1） 分别选择递归下降法、算符优先分析法（或简单优 先法）完成以上任务，中间代码选用逆波兰式。 （2） 分别选择LL（1）、LR法完成以上任务，中间代码选 用四元式。 （3） 写出算术表达式的符合分析方法要求的文法，给出 分析方法的思想，完成分析程序设计。 （4） 编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通 过所设计的分析程序。 设计题二：简单计算器的设计 1．目的 通过设计、编制、调试一个简单计算器程序，加深对语法及语 义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检 查和分析。 2.设计内容及要求 算术表达式的文法：
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)
朱雪峰第一题（P35 第4题） 4.令+、*和↑代表加、乘和乘幂，按如下的非标准优先级和结合性质的约定，计算1+1*2↑2*1↑2的值： ①优先顺序（从高至低）为+、*和↑，同级优先采用左结合。 ②优先顺序（从高至低）为↑、+和*，同级优先采用右结合。
朱雪峰第一题（P35 第4题） 解： ① 1+1*2↑2*1↑2 =2*2↑2*1↑2 =4 ↑2*1↑2 =4 ↑2↑2 =16 ↑2=256（+、*和↑，左结合）② 1+1*2↑2*1↑2 = 1+1* 4 *1↑2= 1+1* 4 *1= 2* 4*1=2*4=8（↑、+和*，右结合）
朱雪峰第二题（P36 第6题） 6.令文法G 6为 N →D | ND D →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 ①G 6的语言L(G 6)是什么？ ②给出句子0127、34和568的最左推导和最右推导。
朱雪峰第二题（P36 第6题） 解： ① 根据产生式N →D | ND 可以看出，N 最终可以推出1个或多个（可以是无穷多个）D ，根据产生式D →0|1|2 |3|4|5|6|7|8|9可以看出，每个D 可以推导出0~9中的某一个数字。因此，N 最终推导出的就是由0~9这10个数字组成的字符串。因此G6的语言L(G6)就是由0~9这10个数字组成的字符串。
朱雪峰第二题（P36 第6题） ②句子0127、34和568的最左推导如下： N ?ND ?NDD ?NDDD ?DDDD ?0DDD ?01DD ?012D ?0127 N ?ND ?DD ?3D ?34 N ?ND ?NDD ?DDD ?5DD ?56D ?568
课程设计(论文)任务书 软件学院学院软件工程专业07-1班 一、课程设计(论文)题目LL(1)分析过程模拟 二、课程设计(论文)工作自 2010 年 6 月 22日起至 2010 年 6月 28 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 （1）使学生掌握LL（1）模块的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握LL（1）分析的基本思路和方法； （3）使学生掌握LL（1）的调试； （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）分析LL（1）模块的工作原理； （2）提出程序的设计方案； （3）对所设计程序进行调试。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改算法效率。 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文 （2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、附录等 （3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成 4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程（含翻译）：40分； （3）完成调试：20分；
（4）回答问题：20分。 5）参考文献： （1）张素琴，吕映芝，蒋维杜，戴桂兰.编译原理（第2版）.清华大学出版社 （2）丁振凡.《Java语言实用教程》北京邮电大学出版社 6）课程设计进度安排 内容天数地点 构思及收集资料2图书馆 编程与调试4实验室 撰写论文1图书馆、实验室 学生签名： 2009 年6 月22 日 课程设计(论文)评审意见 （1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）翻译能力（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（） 评阅人：职称： 年月日
目录
1.绪论 概述 “编译原理”是一门研究设计和构造编译程序原理课程，是计算机各专业的一门重要的专业课。编译原理这门课程蕴含着计算机学科中解决问题的思路和解决问题的方法，对应用软件和系统软件的设计与开发有一定的启发和指导作用。“编译原理”是一门实践性很强的课程，要掌握这门课程中的思想，就必须要把所学到的知识应用于实践当中。而课程设计是将理论与实践相互联系的一种重要方式。 设计目的 课程设计是对学生的一种全面综合素质训练，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，设计题中的问题比平时的练习题要复杂很多，但也更接近实际。编译原理这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求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，选择合适的数据逻辑结构解决问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、解决实际问题的能力。 设计题目及要求 基于这个学期所学习的内容以及自己所掌握到的知识，本次我所要设计的题目是赋值语句的四元式生成。
要求： （1）设计语法制导生成赋值语句的四元式的算法； （2）编写代码并上机调试运行通过； （3）输入一赋值语句； （4）输出相应的表达式的四元式； 2.背景知识 语法制导翻译方法 语法制导翻译的方法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），并在语法分析的同时执行这些子程序。语义动作是为产生式赋予具体意义的手段，它一方面指出了一个产生式所产生的符号串的意义，另一方面又按照这种意义规定了生成某种中间代码应做哪些基本动作。在语法分析的过程中，当一个产生式获得匹配（对于自顶向下分析）或用于规约（对于自底向上分析）时，此产生式相应的语义子程序就进入工作，完成既定的翻译任务。语法制导翻译分为自底向上语法制导翻译和自顶向下语法制导翻译。 属性文法 属性文法是编译技术中用来说明程序语言语义的工具，也是当前实际应用中比较流行的一种语义描述方法。属性是指与文法符号的类型和值等有关的一些信息，在编译中用属性描述处理对象的特征。属性文法是一种
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
编译原理复习例题(有些内容没有覆盖，比如优化、SLR（1）、LR（1）、LALR（1）等。但要求至少要按照作业题的范围复习。) 一选择题 1．编译的各阶段工作都涉及。 [A]词法分析[B]表格管理 [C]语法分析 [D]语义分析 2．型文法也称为正规文法。 [A] 0 [B] 1 [C] 2 [D] 3 3．文法不是LL(1)的。 [A]递归 [B]右递归 [C]2型 [D]含有公共左因子的 4．文法E→E+E|E*E|i的句子i*i+i*i有棵不同的语 法树。 [A] 1 [B] 3 [C] 5 [D] 7 5．文法 S→aaS|abc 定义的语言是。 [A]{a2k bc|k>0} [B]{a k bc|k>0} [C]{a2k-1bc|k>0} [D]{a k a k bc|k>0} 6．若B为非终结符，则 A→.B为。 [A]移进项目 [B]归约项目 [C]接受项目 [D]待约项目 7．同心集合并可能会产生新的冲突。 [A]二义 [B]移进/移进 [C]移进/归约 [D]归约/归约 8．代码优化时所依据的是。 [A]语法规则 [B]词法规则 [C]等价变换规则 [D]语义规则 9．表达式a-(-b)*c的逆波兰表示（@为单目减）为。 [A]a-b@c* [B]ab@c*- [C]ab@- [D]ab@c-* 10．过程的DISPLAY表是用于存取过程的。 [A]非局部变量[B]嵌套层次 [C]返回地址 [D]入口地址
二填空题 1．词法分析阶段的任务式从左到右扫描字符流，从而逐个识别一个个的单词。 2．对于文法G[E]：E→T|E+T T→F|T*F F→P^F|P P→(E)|i，句型T+T*F+i的句柄是。 3．最右推导的逆过程称为规范归约，也称为最左归约。 4．符号表的每一项是由名字栏和两个栏目组成。 在目标代码生成阶段，符号表是的依据。 三判断题（认为正确的填“T”，错的填“F”） 【】1．同心集的合并有可能产生“归约/归约”冲突。 【】2．一个文法所有句子的集合构成该文法定义的语言。【】3．非终结符可以有综合属性，但不能有继承属性。 【】4．逆波兰表示法表示表达式时无需使用括号。 【】5．一个有穷自动机有且只有一个终态。 【】6．若过程p第k次被调用，则p的DISPLAY表中就有k+1个元素。 四解答题 1．给定文法G和句型(T+F)*i+T, G: E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|i （1）画出句型的语法树； （2）写出句型的全部短语、简单短语和句柄。 解：（略） 2．设有文法G：S→S+S|S*S|i|(S)。 （1）对于输入串i+i*i 给出一个最左推导； （2）该文法是否是二义性文法？请证明你的结论。 解：（1）i+i*i的最左推导： S => S+S => i+S => i+S*S => i+i*S => i+i*i （2）该文法是二义性的。因为对于句子i+i*i可以画出两棵语法树（语法树略）。 3．给出语言{a m b m c n|m≥1,n≥0}的上下文无关文法（2型）。
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)式得： S0 = (00|11) S0 + (01|10) (00|11)*((01|10) S0 + (01|10)) + (00|11) => S0 = ((00|11) + (01|10) (00| 11)*(01|10))S0 + (01|10) (00|11)*(01|10) + (00|11) => S0 = ((00|11)|(01|10) (00|11)*(01|10))*((00|1
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。
先简要分析一下语法分析的大致流程： 当有句子要进行处理时，首先要对其进行词法分析来分解出该句子中的每个符号，然后将该句子按照算符优先算法压入归约栈中，如果可以顺利归约，则说明这是一个合法的句子，否则该句子非法。 这里有一个需要考虑的地方，就是如何进行归约。由于文法已经给定，所以我们考虑设计一个文法表，文法表中的内容就是可归约串的种别码的顺序，比如v=E可以表示为9,1,13。这样的话当我们要进行一次归约时，只用按顺序存储最左素短语中符号的种别码，然后拿这个种别码序列与文法表进行匹配，就可知道当前归约需要执行哪些操作。 还有一点需要注意，就是如何对一个表达式进行求值。这里需要我们设计一个二元组的变量名表，这个变量名表可以根据变量的名称来返回变量的数据。变量名表的具体设计见详细设计部分。 由于是简化分析，所以这个程序只考虑整数的处理。 有了上面的分析，可以构造出算符优先分析算法的流程图，如下图所示。
详细设计 （1）词法分析部分 由于词法分析的内容在课程设计1中已经介绍，并且这次的状态转换图与课程设计1中的非常相似，所以这里就不过多介绍。（2）优先关系表 在程序中我们用一个二维数组priTable[][]来存储算符间的优先关系。priTable[a][b]=1表示a>b; 。priTable[a][b]=0表示a=b; 。priTable[a][b]=-1表示a 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 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 《编译原理》课程实验报告（临时） 题目 专业 班级 学号 姓名 指导教师 华东理工大学软件与管理信息学院 2006年9月22日 一.实验题目 二.实验成员 组长名字写在第一个，每个同学完成的基本任务是什么。 三.实验内容 本学期的编译实验内容是使用编译构造工具实现一个扩充PL0语言的编译器。 扩充PL0语言是在PL0语言的基础上增加对整型一维数组的支持、扩充IF-THEN-ELSE 条件语句、增加REPEA T语句、支持带参数的过程和增加注释，如下所示：（1）整型一维数组，数组的定义格式为： V AR <数组标识名>(<下界>:<上界>) ●其中上界和下界可以是整数或者常量标识名。 ●访问数组元素的时候，数组下标是整型的表达式，包括整数、常量或者变量和 它们的组合。例如，假设a是常量，b是整型变量，c是数组，这些访问方式 都应该可以使用：c(1)，c(a)，c(b)，c(b+c(1))。 （2）扩充条件语句，格式为： <条件语句>::= IF <条件>THEN <语句>[ELSE <语句>] （3）增加REPEA T语句，格式为： <重复语句> ::= REPEAT <语句> UNTIL <条件> (4) 支持带参数（传值参数）的过程，定义和调用形式如下: <过程首部>::= PROCEDURE <标识符> [‘(’<形式参数>{, <形式参数>}‘)’] ; <过程调用语句> ::= CALL <标识符>[‘(’<传值参数> {,<传值参数> }‘)’] (5) 注释 单行注释以{ 开始，以} 结束，注释内容不包括{和}. 完整的扩充PL0语言的EBNF范式见实验提供的文档所示。下文所说的PL0语言，如果不加说明，就是特指扩充PL0语言。 本实验实现的PL0语言编译器，输入是PL0源语言程序，输出是一个栈式机的汇编语言(PCODE)程序，然后解释执行。如图1所示。 图1 编译程序的功能 黄冈师范学院 2012—2013学年度第一学期期末试卷参考答案 考试课程：编译原理考核类型：考试A卷 考试形式：闭卷出卷教师：牛冀平 考试专业：计算机科学与技术，软件工程 考试班级：计科201001班，软件201001班 一、填空（每空0.5分，共 10分） 1、编译程序的功能是是对(高级语言)进行翻译，使之生成目标代码。 2、编译程序的工作过程一般划分为5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）及目标代码生成。另外还有表格管理和（出错处理）。 3、一个上下文无关文法所含四个组成部分是一组终结符号、一组（非终结符号）、一个开始符号、（一组产生式）。 4、设G是一个给定的文法，S是文法的开始符号，如果S=> x（其中x∈V*），则称x 是文法的一个（句型）。 5、规范归约中的可归约串是指句柄，算符优先分析中的可归约串是指（最左素短语）。 6、在编译过程中,可采用的中间代码形式有（）、（）、（）等。（三元式、间接三元式、四元式、逆波兰式、抽象语法树）（任选三个即可） 7、语法分析最常用的两类方法是（自上而下）和（自下而上）分析法。 8、表达式（a+b)*c的后缀表达式为（ab+c*）。 9、符号表的结构一般有（线性表）、（有序表）、（散列表或哈希表）等。 分别使用的查找方法有（顺序查找）、（折半查找）和（哈希法查找） 10、代码优化的目的是（减少代码的时空开销）。 11、寄存器是CPU内部的（存储单元），其访问时间小于CPU对内存的访问时间。 12、如果一个句子存在两棵不同的语法树就说明该句子是（二义性）的。 二、选择题（每题1分，共10分）期末考试编译原理试卷及答案
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