最新编译原理陈意云_课后答案1讲课教案

计算机编译原理课后习题及答案详细解析在此深情而热烈的感谢沈仲秋同学的大力支持和帮助，同时希望本文档对各位有些帮助。

一1、画出编译程序的总体结构图，简述其部分的主要功能。

[答案]编译程序的总框图见下图。

图编译程序的总体结构图其中词法分析器，又称扫描器，它接受输入的源程序，对源程序进行词法分析，识别出一个个的单词符号，其输出结果上单词符号。

语法分析器对单词符号串进行语法分析（根据语法规则进行推导或归纳），识别出程序中的各类语法单位，最终判断输入串是否构成语语义分析及中间代码产生器，按照语义规则对语法分析器归纳出（或推导出）的语法单位进行语义分析并把它们翻译成一定形式的中间优化器对中间代码进行优化处理。

一般最初生成的中间代码执行效率都比较低，因此要做中间代码的优化，其过程实际上是对中间代码目标代码生成器把中间代码翻译成目标程序。

中间代码一般是一种与机器无关的表示形式，只有把它再翻译成与机器硬件相关的机器能表格管理模块保持一系列的表格，登记源程序的各类信息和编译各阶段的进展状况。

编译程序各个阶段所产生的中间结果都记录在表格出错处理程序对出现在源程序中的错误进行处理。

如果源程序有错误，编译程序应设法发现错误，把有关错误信息报告给用户。

编译程2、计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径?它们之间的主要区别是什么?[答案]计算机执行用高级语言编写的程序主要途径有两种，即解释与编译。

像Basic之类的语言，属于解释型的高级语言。

它们的特点是计算机并不事先对高级语言进行全盘翻译，将其变为机器代码，而是每读总而言之，是边翻译边执行。

像C，Pascal之类的语言，属于编译型的高级语言。

它们的特点是计算机事先对高级语言进行全盘翻译，将其全部变为机器代码，再统1.文法G[S]为： S->Ac|aB A->ab B->bc写出L(G[S])的全部元素。

[答案]S=>Ac=>abc 或S=>aB=>abc所以L(G[S])={abc} 2. 文法G[N]为： N->D|NDD->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+。

编译原理陈意云版答案一. 引言编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是将高级语言源代码转换为机器能够理解和执行的目标代码的方法和技术。

编译原理的学习对于理解计算机系统的运行原理和提高程序开发效率具有重要意义。

本文将以陈意云版的答案作为参考，向大家介绍编译原理的相关知识。

二. 词法分析词法分析是编译的第一个阶段，它将源代码分解成一个个单词（Token）。

在陈意云版中，常用的词法分析方法有正则表达式和有限自动机。

正则表达式可以方便地描述语言的词法规则，而有限自动机可以用于实现对输入的扫描和匹配。

词法分析器还可以将未识别的字符输入报告为错误。

三. 语法分析语法分析是编译的第二个阶段，它将词法分析器产生的Token序列转化为语法树。

在陈意云版中，常用的语法分析方法是上下文无关文法和递归下降分析。

上下文无关文法用于描述语言的语法规则，而递归下降分析是一种自顶向下的语法分析方法。

语法分析器还可以检查语法错误，并生成错误报告。

四. 语义分析语义分析是编译的第三个阶段，它对语法树进行语义检查和语义处理。

在陈意云版中，常用的语义分析方法有类型检查和符号表管理。

类型检查用于检查表达式和语句中的类型错误，而符号表管理用于管理变量和函数的定义和引用。

语义分析器还可以生成中间代码。

五. 中间代码生成中间代码生成是编译的第四个阶段，它将源代码转化为一种中间形式的代码。

在陈意云版中，常用的中间代码形式有三地址码和虚拟机代码。

中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的形式，它可以方便地进行优化和生成目标代码。

六. 代码优化代码优化是编译的第五个阶段，它对中间代码进行优化，以提高程序的执行效率和减少代码的大小。

在陈意云版中，常用的代码优化技术有常量传播、公共子表达式消除和循环优化等。

代码优化器可以根据优化规则对中间代码进行优化，并生成优化后的中间代码。

七. 目标代码生成目标代码生成是编译的最后一个阶段，它将中间代码转化为目标代码。

第一章编译程序概述1.1什么是编译程序编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一，而且多 数计算机系统都含有不止一个高级语言的编译程序。

对有些高 级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序。

1.2编译过程概述和编译程序的结构编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作，是一个复 杂的整体的过程。

从概念上来讲，一个编译程序的整个工作过 程是划分成阶段进行的，每个阶段将源程序的一种表示形式转 换成另一种表示形式，各个阶段进行的操作在逻辑上是紧密连 接在一起的。

一般一个编译过程划分成词法分析、语法分析、 语义分析、中间代码生成，代码优化和目标代码生成六个阶段,这是一种典型的划分方法。

事实上，某些阶段可能组合在一起， 这些阶段间的源程序的中间表示形式就没必要构造岀来了。

我 们将分别介绍各阶段的任务。

另外两个重要的工作：表格管理 和岀错处理与上述六个阶段都有联系。

编译过程中源程序的各 种信息被保留在种种不同的表格里，编译各阶段的工作都涉及 到构造、查找或更新有关的表格，因此需要有表格管理的工作； 如果编译过程中发现源程序有错误，编译程序应报告错误的性 质和错误发生的地点，并且将错误所造成的影响限制在尽可能 小的范围内，使得源程序的其余部分能继续被编译下去，有些 编译程序还能自动校正错误， 这些工作称之为岀错处理。

图1.3表示了编译的各个阶段。

图1.3编译的各个阶段它不生成目标代码，它每遇到一个语句，就要对这个语句进行 分析以决定语句的含义，执行相应的动作。

右面的图示意了它 的工作机理第二章：PL/O 编译程序问答第1题 PL/0语言允许过程嵌套定义和递归调用，试问 它的编译程序如何解决运行时的存储管理。

答：PL/0语言允许过程嵌套定义和递归调用，它的编译程序在运行时采用了栈式动态存储管理。

(数组CODE 存放的只读目 标程序，它在运行时不改变。

)运行时的数据区S 是由解释程序 定义的一维整型数组，解释执行时对数据空间S 的管理遵循后进先岀规则，当每个过程(包括主程序)被调用时，才分配数据 空间，退出过程时，则所分配的数据空间被释放。

《编译原理》课程教学设计方案适用专业：计算机科学技术编制人：系部主任：审核人：编制日期：2014年4院15日目录一、《编译原理》课程整体教学设计方案 (1)（一）基本信息 (1)（二）课程设计 (1)（三）考核方案设计 (4)（四）教学组织形式 (5)（五）教学材料 (5)二、课程单元教学方案设计 (6)（一）教学内容1 (6)1、教案头 (6)2、教学过程设计 (6)（二）教学内容2 (7)1、教案头 (7)2、教学过程设计 (8)（三）教学内容3 (10)1、教案头 (10)2、教学过程设计 (10)《编译原理》课程教学设计方案一、《编译原理》课程整体教学设计方案（一）基本信息课程名称：编译原理学时：72学时课程类型：专业技能课学分：3学分所属系部：计算机科学系授课对象：二年级学生先修课程：《数据结构》、《离散数学》后续课程：《JAVA程序设计》课程团队负责人及成员：孔玉静（二）课程设计1、课程目标设计（1）能力目标:培养学生掌握构造编译程序的基本原理与设计方法，为培养计算机语言与大型应用程序的开发人才打下良好的基础。

（2）知识目标:通过本课程学习，使学生掌握编译程序的一般构造原理，包括语言基础知识、词法分析程序设计原理和构造方法。

各种语法分析技术和中间代码生成符号表的构造、代码优化、并行编译技术常识及运行时存储空间的组织等基本方法和主要实现技术。

2、课程教学内容设计3、能力训练项目设计4、教学进度表设计5、教学方法与教学手段设计课堂教学:多媒体教学进行教学，使学生能够很快掌握课程的主要知识和解决问题的方法。

辅导和答疑:以习题课对课程中的重要概念和典型问题的解决方法进行总结和深入讨论，巩固和加深课堂内学到的知识。

采用电子邮件方式直接与教师联系进行答疑。

自学与练习:除读懂教科书中所讲内容外，还需大量做题。

其目的是要通过做题弄懂、加深对概念的理解，提高解决问题的能力。

为此，安排一定的实验上机学时。

编译原理教案说明：一、参考书：1、陈意云、张昱：《编译原理》，高等教育出版社，2003年。

2、陈意云、张昱：《编译原理习题精选》，中国科技大学出版社，2003年。

3、吕映芝、张素琴、蒋维杜：《编译原理》，清华大学出版社，1998年第二版。

4、王生原、吕映芝、张素琴：《编译原理课程辅导》，清华大学出版社，2007年。

5、伍春香：《编译原理习题与解析》，清华大学出版社，2001年。

6、Andrew W.Appel：《现代编译原理—C语言描述》，人民邮电出版社，2005年。

7、Noam Nison等：《计算机系统要素》，电子工业出版社，2007年。

8、Randall Hyde：《编程卓越之道（第二卷）》，电子工业出版社，2007年。

二、教学目的：通过学习形式语言与自动机理论、词法分析、语法分析、语义分析、代码优化和生成等内容使学生掌握构造编译程序的基本原理和基本方法，并通过上机实习使学生进一步掌握开发应用程序的基本方法，为深入理解计算机系统、程序设计语言与开发大型应用程序打下良好的基础。

三、教学时数：课堂教学51学时，上机实验30学时。

四、授课内容：第一章编译程序概述第二章 PL/0编译程序的实现第三章文法和语言第四章词法分析第五章自顶向下语法分析方法第六章自底向上优先分析方法第七章 LR分析方法第八章语法制导翻译和中间代码生成第九章符号表第一○章目标程序运行时的存储组织第一一章代码优化第一二章代码生成第一章概述一、说明：1、教学目的与要求：了解编译程序的概念、结构以及工作流程。

2、主要内容：什么是编译程序、编译过程概述、编译程序的结构、编译阶段的组合、编译技术和软件工具以及实例分析。

3、教学重点：编译程序的结构以及每一阶段的任务。

4、教学难点：理解编译程序各模块的判错功能、编译方式和解释方式执行速度上的不同。

二、教学内容第一节编译程序1、机器语言：直接用计算机能够识别的二进制代码指令来编写程序的语言。

编译原理陈意云版答案: 深入理解编译原理的关键概念和技术介绍编译原理是计算机科学中的重要领域之一，它研究的是将高级程序设计语言转换为计算机能够执行的机器语言的过程。

编译原理涉及到词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、优化和代码生成等多个方面的知识和技术。

本文将从陈意云的角度出发，对编译原理的关键概念和技术进行深入的解析和讲述。

词法分析词法分析是编译过程的第一个阶段，它的目标是将源程序分解成一个个的记号(token)。

记号可以是关键字、标识符、常量、运算符等。

词法分析器通常采用有限自动机(DFA)来实现。

陈意云在词法分析中着重讲解了正则表达式和有限自动机的理论基础，并提供了一些实例来帮助读者更好地理解和掌握相关概念。

语法分析语法分析是编译过程的第二个阶段，它的目标是根据所给的语法规则，将词法分析产生的记号序列转换为语法树。

语法分析器通常采用上下文无关文法和分析算法来实现。

陈意云在语法分析中详细介绍了上下文无关文法和相关的推导、归约和语法树的构建等概念，并通过实例演示了文法定义和分析过程。

语义分析语义分析是编译过程的第三个阶段，它的目标是检查源程序的语义是否合法，并进行类型检查和作用域分析等。

陈意云在语义分析中提到了常见的语义错误类型和处理方法，并介绍了类型推导、符号表和作用域的概念和实现方式。

语义分析是编译过程中非常重要的阶段，它为后续的中间代码生成和代码优化提供了基础。

中间代码生成中间代码是在编译过程中产生的一种抽象的机器无关的代码表示形式。

中间代码生成是编译过程的第四个阶段，它的目标是将源程序转换为中间表示形式，以便后续的优化和代码生成。

陈意云在中间代码生成中详细介绍了常见的中间表示形式和符号表的设计与实现，并通过实例演示了如何将源程序转换为中间代码。

优化和代码生成优化和代码生成是编译过程的最后两个阶段，它们的目标是提高程序的执行效率和优化代码的质量。

陈意云在优化和代码生成中介绍了常见的优化技术和代码生成策略，并通过实例讲解了如何进行代码优化和生成。

编译原理教程课后习题答案【篇一：编译原理教程课后习题答案——第一章】完成下列选择题：(1) 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(2) 编译程序绝大多数时间花在上。

a. 出错处理b. 词法分析c. 目标代码生成d. 表格管理(3) 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【解答】(1) d (2) d(3) d1.2 计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径？它们之间的主要区别是什么？【解答】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。

在解释方式下，翻译程序事先并不采用将高级语言程序全部翻译成机器代码程序，然后执行这个机器代码程序的方法，而是每读入一条源程序的语句，就将其解释(翻译)成对应其功能的机器代码语句串并执行，而所翻译的机器代码语句串在该语句执行后并不保留，最后再读入下一条源程序语句，并解释执行。

这种方法是按源程序中语句的动态执行顺序逐句解释(翻译)执行的，如果一语句处于一循环体中，则每次循环执行到该语句时，都要将其翻译成机器代码后再执行。

在编译方式下，高级语言程序的执行是分两步进行的：第一步首先将高级语言程序全部翻译成机器代码程序，第二步才是执行这个机器代码程序。

因此，编译对源程序的处理是先翻译，后执行。

从执行速度上看，编译型的高级语言比解释型的高级语言要快，但解释方式下的人机界面比编译型好，便于程序调试。

这两种途径的主要区别在于：解释方式下不生成目标代码程序，而编译方式下生成目标代码程序。

1.3 请画出编译程序的总框图。

如果你是一个编译程序的总设计师，设计编译程序时应当考虑哪些问题？【解答】编译程序总框图如图1-1所示。

作为一个编译程序的总设计师，首先要深刻理解被编译的源语言其语法及语义；其次，要充分掌握目标指令的功能及特点，如果目标语言是机器指令，还要搞清楚机器的硬件结构以及操作系统的功能；第三，对编译的方法及使用的软件工具也必须准确化。

《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。

《编译原理》习题参考答案(一)Bug report: zpli@Or find: 电一楼二楼全球计算实验室李兆鹏第二章2.3 叙述由下列正规式描述的语言a) 0(0|1)*0b) ((ε|0)1*)*c) (0|1)*0(0|1)(0|1)d) 0*10*10*10*e) (00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)*Answer:a)以0开始和结尾，而且长度大于等于2的0、1串b)所有0,1串（含空串）c)倒数第三位是0的0、1串d) 仅含3个1的0、1串e) 偶数个0和偶数个1的0、1串（含空串）2.4 为下列语言写出正规定义：f) 由偶数个0和偶数个1构成的所有0和1的串g) 由偶数个0和奇数个1构成的所有0和1的串Answer:标准答案见《编译原理习题精选》P1-P2 1.1&1.2题2.7 用算法2.4为下列正规式构造非确定的有限自动机，给出它们处理输入串ababbab的转换序列。

c)（（ε|a）b*）*d)(a|b)*abb(a|b)*Answer:c)NFA：输入串ababbab 的转换序列：0 1456789 145678 789 1456789 10Or 0 1456789 1456789 1236789 1456789 10d) NFA：输入串ababbab 的转换序列：0 1236 1456 789 10 11 12 13 16 11 14 15 16 172.8 用算法2.2把习题2.7的NFA 变换成DFA 。

给出它们处理输入串ababbab 的状态转换序列。

Answer: //针对2.7 (c)3个不同的状态集合：A = {0, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 9, 10}B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10}C = {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10} NFA 的转换表:输入符号状态a bA B C B B C C BC子集构造法应用于2.7(c)得DFA:2.11 我们可以从正规式的最简DFA同构来证明两个正规式等价。