编译原理各章习题

第2章形式语言基础2.2 设有文法G[N]: N -> D | NDD -> 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9(1)G[N]定义的语言是什么?(2)给出句子0123和268的最左推导和最右推导。

解答：(1)L(G[N])={(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)+} 或L(G[N])={α| α为可带前导0的正整数}(2)0123的最左推导：N ⇒ ND ⇒ NDD ⇒ NDDD ⇒ DDDD ⇒ 0DDD ⇒ 01DD ⇒ 012D ⇒ 0123 0123的最右推导：N ⇒ ND ⇒ N3 ⇒ ND3 ⇒ N23 ⇒ ND23 ⇒ N123 ⇒ D123 ⇒ 0123268的最左推导：N ⇒ ND ⇒ NDD ⇒ DDD ⇒ 2DDD ⇒ 26D ⇒ 268268的最右推导：N ⇒ ND ⇒ N8 ⇒ ND8 ⇒ N68 ⇒ D68 ⇒ 2682.4 写一个文法，使其语言是奇数的集合，且每个奇数不以0开头。

解答：首先分析题意，本题是希望构造一个文法，由它产生的句子是奇数，并且不以0开头，也就是说它的每个句子都是以1、3、5、7、9中的某个数结尾。

如果数字只有一位，则1、3、5、7、9就满足要求，如果有多位，则要求第1位不能是0，而中间有多少位，每位是什么数字（必须是数字）则没什么要求，因此，我们可以把这个文法分3部分来完成。

分别用3个非终结符来产生句子的第1位、中间部分和最后一位。

引入几个非终结符，其中，一个用作产生句子的开头，可以是1－9之间的数，不包括0，一个用来产生句子的结尾，为奇数，另一个则用来产生以非0整数开头后面跟任意多个数字的数字串，进行分解之后，这个文法就很好写了。

N -> 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | BNB -> 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | B02.7 下面文法生成的语言是什么？G1：S->ABA->aA| εB->bc|bBc G2：S->aA|a A->aS解答：B ⇒ bcB ⇒ bBc⇒ bbccB ⇒ bBc⇒ bbBcc ⇒ bbbccc……A ⇒εA ⇒ aA ⇒ aA ⇒ aA ⇒ aaA ⇒ aa……∴S ⇒ AB ⇒ a m b n c n , 其中m≥0,n≥1即L(G1)={ a m b n c n | m≥0,n≥1} S ⇒ aS ⇒ aA ⇒ aaS ⇒ aaaS ⇒ aA ⇒ aaS ⇒ aaaA ⇒aaaaS ⇒ aaaaa ……∴S ⇒ a2n+1 , 其中n≥0即L(G2)={ a2n+1 | n≥0}2.11 已知文法G[S]: S->(AS)|(b)A->(SaA)|(a)请找出符号串(a)和(A((SaA)(b)))的短语、简单短语和句柄。

第一章高级语言与编译程序概述典型例题:单项选择题1.1.1．将编译程序分成若干个“遍”是为了___。

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1.1.2．构造编译程序应掌握____。

（陕西省2000年自考题）a.源程序b.目标语言c.编译方法d.以上三项都是1.1.3．变量应当＿。

a.持有左值b.持有右值c.既持有左值又持有右值d.既不持有左值也不持有右值1.1.4．编译程序绝大多数时间花在____上。

（陕西省1998年自考题）a.出错处理b.词法分析c.目标代码生成d.管理表格1.1.5．____不可能是目标代码。

( 陕西省1997年自考题)a.汇编指令代码b.可重定位指令代码c.绝对指令代码d.中间代码1.1.6．数组A[1…20,1…10]的首地址偏移量为0，按列存储，每个元素占一个字节，存储器按字节编址，则A[i,ｊ］的偏移地址为____。

a.(i-1)X10+（j-1）b.(i-1)X20+(j-1)c. (i-1)＋(j-1)X10d.(i-1)+(j-1)X201.1.7.使用____可以定义一个程序的意义。

a.语义规则b.词法规则c.产生规则d.左结合规则1.1.8．表达式X:=5中，变量x____。

a.只有左值b.只有右值c.既有左值又有右值d.没有左值也没有右值1.1.9．词法分析器的输入是__。

a.单词符号b.源程序c.语法单位d.目标程序1.1.10．中间代码生成时所遵循的是＿。

a.语法规则b.词法规则c.语义规则d.等价变换规则1.1.11．编译程序是对__。

a.汇编程序的翻译b.高级语言程序的解释执行c.机器语言的执行d.高级语言的翻译1.1.12．词法分析应遵循＿。

（陕西省2000年自考题）a.语义规则b.语法规则c.构词规则d.等价变换规则多项选择题：1.2.1 编译程序各阶段的工作都涉及到___。

第二章高级语言及其语法描述1、设有文法G[S]：S→NN→D|NDD→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 |sE→0|13、设有文法G[E]：E→E-T|TT→T/F|FF→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→01G2：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。

（1）S→Aa|bA→Ac|Sd（2）A→A∨B|BB→B∧C|CC→⌝D|DD→(A)|i2、请消去下面文法G[S]中的回溯G[S]：S→aBc|aB→bB|ε3、有文法G[S]：S→ABA→a|εB→b|ε（1）验证该文法是LL(1)文法；（2）请构造预测分析表4、考虑文法G[A]：A→aABc|d|εB→Bb|b（1）改写为LL(1)文法；（2）请构造预测分析表（3）给出句子adbc的分析过程第五章自底向上语法分析1、请对下列文法G[S]构造算符优先分析表S→bAbA→(B|aB→A a)2、文法G[S]：S→S(SaS→b该文法是LR(0)还是SLR(1)文法？3、文法G[A]：A→(A)|a构造该文法的LR(0)分析表，并请描述((a))的分析过程。

第一章练习题（绪论）一、选择题1．编译程序是一种常用的软件。

A) 应用B) 系统C) 实时系统D) 分布式系统2．编译程序生成的目标代码程序是可执行程序。

A) 一定B) 不一定3．编译程序的大多数时间是花在上。

A) 词法分析B) 语法分析C) 出错处理D) 表格管理4．将编译程序分成若干“遍”将。

A)提高编译程序的执行效率；B)使编译程序的结构更加清晰，提高目标程序质量；C)充分利用内存空间，提高机器的执行效率。

5．编译程序各个阶段都涉及到的工作有。

A) 词法分析B) 语法分析C) 语义分析D) 表格管理6．词法分析的主要功能是。

A) 识别字符串B) 识别语句C) 识别单词D) 识别标识符7．若某程序设计语言允许标识符先使用后说明，则其编译程序就必须。

A) 多遍扫描B) 一遍扫描8．编译方式与解释方式的根本区别在于。

A) 执行速度的快慢B) 是否生成目标代码C) 是否语义分析9．多遍编译与一遍编译的主要区别在于。

A)多遍编译是编译的五大部分重复多遍执行，而一遍编译是五大部分只执行一遍；B)一遍编译是对源程序分析一遍就立即执行，而多遍编译是对源程序重复多遍分析再执行；C)多遍编译要生成目标代码才执行，而一遍编译不生成目标代码直接分析执行；D)多遍编译是五大部分依次独立完成，一遍编译是五大部分交叉调用执行完成。

10．编译程序分成“前端”和“后端”的好处是A)便于移植B)便于功能的扩充C)便于减少工作量D)以上均正确第二章练习题（文法与语言）一、选择题1．文法 G 产生的 (1) 的全体是该文法描述的语言。

A.句型B. 终结符集C. 非终结符集D. 句子2．若文法 G 定义的语言是无限集，则文法必然是 (2) A递归的 B 上下文无关的 C 二义性的 D 无二义性的3． Chomsky 定义的四种形式语言文法中， 0 型文法又称为(A)文法；1 型文法又称为(C)文法；2 型语言可由(G) 识别。

A 短语结构文法B 上下文无关文法C 上下文有关文法D 正规文法E 图灵机F 有限自动机G 下推自动机4．一个文法所描述的语言是(A)；描述一个语言的文法是(B)。

第1章1、编译过程包括哪几个主要阶段及每个阶段的功能。

答案：编译过程包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成、优化、目标代码生成5个阶段。

词法分析的功能是对输入的高级语言源程序进行词法分析，识别其中的单词符号，确定它们的种类，交给语法分析器，即把字符串形式的源程序分解为单词符号串形式。

语法分析的功能是在词法分析结果的基础上，运用语言的语法规则，对程序进行语法分析，识别构成程序的各类语法范畴及它们之间的层次关系，并把这种层次关系表达成语法树的形式。

词义分析和中间代码生成的功能是在语法分析的基础上，对程序进行语义分析，“理解”其含义，产生出表达程序语义的内部表达形式（中间代码）。

优化的功能是按照等价变换的原则，对语义分析器产生的中间代码序列进行等价变换，删除其中多余的操作，对耗时耗空间的代码进行优化，以期最后得到高效的可执行代码。

目标代码生成的功能是把优化后的中间代码变换成机器指令代码，得到可在目标机器上执行的机器语言程序。

第2章1、写一上下文无关文法G，它能产生配对的圆括号串（如：(),(()),()(())等，甚至包括0对括号）文法为：S→(L)|LS|L L→S| 2、已知文法G：E→E+T|E-T|T T→T*F|T/F|F F→ (E) |i（1）给出i+i*i,i*(i-i)的最左推导，最右推导以及语法树。

（2）i-i+i 哪个算符优先。

【解答】（1）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*iE⇒T⇒T*F⇒T*(E) ⇒T*(E-T) ⇒T*(E-F) ⇒T*(E-i) ⇒ T*(T-i) ⇒T*(F-i) ⇒ T*(i-i) ⇒ F*(i-i) ⇒ i*(i-i)i+i*i以及i*(i-i)的语法树如下所示：（2）i-i+i的语法树如下图所示。

第一章1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。

b．使程序的结构更加清晰2、构造编译程序应掌握。

a．源程序b．目标语言c．编译方法3、变量应当。

c．既持有左值又持有右值4、编译程序绝大多数时间花在上。

d．管理表格5、不可能是目标代码。

d．中间代码6、使用可以定义一个程序的意义。

a．语义规则7、词法分析器的输入是。

b．源程序8、中间代码生成时所遵循的是- 。

c．语义规则9、编译程序是对。

d．高级语言的翻译10、语法分析应遵循。

c．构词规则二、多项选择题1、编译程序各阶段的工作都涉及到。

b．表格管理c．出错处理2、编译程序工作时，通常有阶段。

a．词法分析b．语法分析c．中间代码生成e．目标代码生成三、填空题1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。

2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。

3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。

4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。

一、单项选择题1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。

a. xyxb. (xyx)*c.x n yx n(n≥0) d. x*yx*2、文法G描述的语言L(G)是指。

a. L(G)={α|S+⇒α , α∈V T*}b. L(G)={α|S*⇒α, α∈V T*}c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(V T∪V N*)} d. L(G)={α|S+⇒α, α∈(V T∪V N*)}3、有限状态自动机能识别。

a. 上下文无关文法b. 上下文有关文法c.正规文法d. 短语文法4、设G为算符优先文法，G 的任意终结符对a、b有以下关系成立。

a. 若f(a)>g(b)，则a>bb.若f(a)<g(b)，则a<bc. a~b都不一定成立d. a~b一定成立5、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6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是。

2-3 习题(含解答)目录第1章编译原理概述 (1)第2章PL/O编译程序的实现 (4)第3章文法和语言 (4)第4章词法分析 (13)第5章自顶向下语法分析方法 (28)第6章自底向上优先分析 (39)第7章LR分析 (42)第8章语法制导翻译和中间代码生成 (60)第9章符号表 (67)第10章目标程序运行时的存储组织 (70)第11章代码优化 (73)第12章代码生成 (76)综合练习一 (79)综合练习二 (84)综合练习三 (90)综合练习四 (95)综合练习五 (101)综合练习六 (107)第1章编译原理概述一、选择题1.一个编译程序中，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 (1) 。

其中， (2) 和代码优化部分不是每个编译程序都必需的。

词法分析器用于识别 (3) ，语法分析器则可以发现源程序中的 (4) 。

(1) A.模拟执行器 B.解释器 C.表格处理和出错处理 D.符号执行器(2) A.语法分析 B.中间代码生成 C.词法分析 D.目标代码生成(3) A.字符串 B.语句 C.单词 D.标识符(4) A.语义错误 B.语法和语义错误 C.错误并校正 D.语法错误2.程序语言的语言处理程序是一种 (1) 。

(2) 是两类程序语言处理程序，他们的主要区别在于 (3) 。

(1) A.系统软件 B.应用软件 C.实时系统 D.分布式系统(2) A.高级语言程序和低级语言程序 B.解释程序和编译程序C.编译程序和操作系统D.系统程序和应用程序(3) A.单用户与多用户的差别 B.对用户程序的查错能力C.机器执行效率D.是否生成目标代码3.汇编程序是将翻译成，编译程序是将翻译成。

A.汇编语言程序B.机器语言程序C.高级语言程序D. A 或者BE. A 或者CF. B或者C4.下面关于解释程序的描述正确的是。

(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)5.高级语言的语言处理程序分为解释程序和编译程序两种。

第一章习题解答1.解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。

目标程序是指编译程序（或解释程序）将源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。

翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。

编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。

解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。

即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。

编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。

即先翻译、后执行。

2.解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。

3.解：C语言的关键字有：auto break case char const continuedefault do double else enum extern float for goto if int longregister return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。

上述关键字在C语言中均为保留字。

4.解：C语言中括号有三种：{}，[]，（）。

其中，{}用于语句括号；[]用于数组；（）用于函数（定义与调用）及表达式运算（改变运算顺序）。

C语言中无END关键字。

逗号在C语言中被视为分隔符和运算符，作为优先级最低的运算符，运算结果为逗号表达式最右侧子表达式的值（如：(a,b,c,d)的值为d）。

5.略第二章习题解答1.（1）答：26*26=676（2）答：26*10=260（3）答：{a,b,c,...,z,a0,a1,...,a9,aa,...,az,...,zz,a00,a01,...,zzz},共26+26*36+26*36*36=34658个2.构造产生下列语言的文法（1）{a n b n|n≥0}解：对应文法为G(S) = ({S},{a,b},{ S→ε| aSb },S)（2）{a n b m c p|n,m,p≥0}解：对应文法为G(S) = ({S,X,Y},{a,b,c},{S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY|ε},S)（3）{a n # b n|n≥0}∪{c n # d n|n≥0}解：对应文法为G(S) = ({S,X,Y},{a,b,c,d,#}, {S→X,S→Y,X→aXb|#,Y→cYd|# },S)（4）{w#w r# | w?{0,1}*,w r是w的逆序排列}解：G(S) = ({S,W,R},{0,1,#}, {S→W#, W→0W0|1W1|# },S)（5）任何不是以0打头的所有奇整数所组成的集合解：G(S) = ({S,A,B,I,J},{-,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},{S→J|IBJ,B→0B|IB|e, I→J|2|4|6|8, Jà1|3|5|7|9},S)（6）所有偶数个0和偶数个1所组成的符号串集合解：对应文法为S→0A|1B|e，A→0S|1C B→0C|1S C→1A|0B3.描述语言特点（1）S→10S0S→aAA→bAA→a解：本文法构成的语言集为：L(G)={(10)n ab m a0n|n, m≥0}。

第二章：习题2-4 Table表var x,y;procedure p;var a;procedure q;var b;beginb:=10;end;procedure s;var c,d;procedure r;var e,f;begincall q;end;begincall r;end;begincall s;end;begincall p;end根据：Page289，变量table:array[0..txmax] of record 结构体以及block函数得到下表，而表中各部分的含第三章文法和语言5. 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)G[S]=({S,P,D,N},{0,1,2,…,9},P,S)P:S→PD|DP->NP|ND→0|2|4|6|8N->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9(2)G[S]=({S,P,R,D,N,Q },{0,1,2,…,9},P,S)P:S→PD|P0|DP->NR|NR->QR|QD→2|4|6|8N->1|2|3|4|5|6|7|8|9Q->0|1|2|3|4|5|6|7|8|96. 已知文法G：<表达式>::=<项>|<表达式>+<项>|<表达式>-<项><项>::=<因子>|<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。

(1)i; (2)(i) (3)i*i;(4)i*i+i; (5)i+(i+i); (6)i+i*i。

解：(1)v=<表达式>=><项>=><因子>=>i=w(2)v=<表达式>=><项>=><因子>=>(<表达式>)=>(<项>)=>(<因子>)=>(i)=w(3)v=<表达式>=><项>=><项>*<因子>=><因子>*<因子>=>i*i=w(4)v=<表达式>=><表达式>+<项>=><项>+<项>=><项>*<因子>+<项>=><因子>*<因子>+<因子>=>i*i+i=w(5)v=<表达式>=><表达式>+<项>=><项>+<项>=><因子>+<因子>=>i+(<表达式>)=> i+(<表达式>+<项>)=>i+(<项>+<项>)=> i+(<因子>+<因子>)=>i+(i+i)=w(6)v=<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=w语法树见下图:7. 为句子i+i*i 构造两棵语法树，从而证明下述文法G[<表达式>]是二义的。