编译原理课后答案——第七章_目标代码生成
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第七章习题解答7.1 给定文法:S→(A)A→ABBA→BB→bB→c①构造它的基本LR(0)项目集;②构造它的LR(0)项目集规范族;③构造识别该文法活前缀的DFA;④该文法是SLR文法吗?若是,构造它的SLR分析表。
7.2 给定文法:E→EE+E→EE*E→a①构造它的LR(0)项目集规范族;②它是SLR(1)文法吗?若是,构造它的SLR(1)分析表;③它是LR(1)文法吗?若是,构造它的LR(1)分析表;④它是LALR(1)文法吗?若是,构造它的LALR分析表。
7.3 给出一个非LR(0)文法。
7.4 给出一个SLR(1)文法,但它不是LR(0)文法,构造它的SLR分析表。
7.5 给出一个LR(1)文法,但它不是LALR(1)文法,构造它的规范LR(1)分析表。
7.6 给定二义性文法:① E→E+E② E→E*E③ E→(E)④ E→id用所述的无二义性规则和(或)另加一些无二义性规则,例如,给算符*、+施加某种结合规则。
①构造它的LR(0)项目集规范族及识别活前缀的DFA;②构造它的LR分析表。
习题参考答案7.1 解:文法的基本LR(0)项目集为S→.(A) S→(.A) S→(A.) S→(A).A→.ABB A→A.BB A→AB.B A→ABB.A→.B A→B. B→.b B→b.B→.c B→c.构造该文法的识别活前缀的DFSA如下图所示:I文法的识别活前缀的DFSA该文法的LR(0)项目集规范族={I0,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8}因为在构造出来的识别活前缀的DFA中,每一个状态对应的项目集都不含有移进-归约、归约-归约冲突,所以该文法是LR(0)文法,当然也是SLR文法。
因为 FOLLOW(S)={#}FOLLOW(A)=FIRST{)}∪FIRST(BB)={),b,c}FOLLOW(B)=FIRST(B)∪FOLLOW(A)={b,c,)}其对应的SLR(1)分析表如下表所示。
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' →A1 A →aAd2 A →aAb3 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 如下图所示在I0 中:A →.aAd 和A →.aAb 为移进项目,A →.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I0、I2 中:Follow(A) ∩{a}= {d,b,#} ∩{a}=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:对输入串ab#的分析过程:第2 题若有定义二进制数的文法如下:S→L·L|LL→LB|BB→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|LL→LB|BB→0|1拓广文法为G′,增加产生式S′→S若产生式排序为:0 S' →S1 S →L.L2 S →L3 L →LB4 L →B5 B →06 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。
编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。
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本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案,希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
第一章:引论习题1.1:编译器和解释器有什么区别?答案:编译器将整个源程序转换为目标代码,然后一次性执行目标代码;而解释器则逐行解释源程序,并即时执行。
习题1.2:编译器的主要任务是什么?答案:编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码,包括词法分析、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等过程。
第二章:词法分析习题2.1:什么是词法分析?答案:词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素(token)序列的过程。
习题2.2:请给出识别下列词素的正则表达式:(1)整数:[0-9]+(2)浮点数:[0-9]+\.[0-9]+(3)标识符:[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章:语法分析习题3.1:什么是语法分析?答案:语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。
习题3.2:请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集:S -> aAbA -> cA | ε答案:FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章:语义分析习题4.1:什么是语义分析?答案:语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。
习题4.2:请给出下列文法的语义动作:S -> if E then S1 else S2答案:1. 计算E的值2. 如果E的值为真,则执行S1;否则执行S2。
第五章:中间代码生成习题5.1:什么是中间代码?答案:中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式,它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。
编译原理(清华⼤学-第2版)课后习题答案第三章N=>D=> {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDDL={a |a(0|1|3..|9)n且 n>=1}(0|1|3..|9)n且 n>=1{ab,}a nb n n>=1第6题.(1) <表达式> => <项> => <因⼦> => i(2) <表达式> => <项> => <因⼦> => (<表达式>) => (<项>)=> (<因⼦>)=>(i)(3) <表达式> => <项> => <项>*<因⼦> => <因⼦>*<因⼦> =i*i(4) <表达式> => <表达式> + <项> => <项>+<项> => <项>*<因⼦>+<项>=> <因⼦>*<因⼦>+<项> => <因⼦>*<因⼦>+<因⼦> = i*i+i (5) <表达式> => <表达式>+<项>=><项>+<项> => <因⼦>+<项>=i+<项> => i+<因⼦> => i+(<表达式>) => i+(<表达式>+<项>)=> i+(<因⼦>+<因⼦>)=> i+(i+i)(6) <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第7题第9题语法树ss s* s s+aa a推导: S=>SS*=>SS+S*=>aa+a*11. 推导:E=>E+T=>E+T*F语法树:E+T*短语: T*F E+T*F直接短语: T*F句柄: T*F12.短语:直接短语:句柄:13.(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 => a1b1b2a2a3 (2) ⽂法:S → ABSS → AaS →εA → aB → b(3) 短语:a1 , b1 , b2, a2 , , bb , aa , abbaa,直接短语: a1 , b1 , b2, a2 , ,句柄:a114 (1)S → ABA → aAb | εB → aBb | ε(2)S → 1S0S → AA → 0A1 |ε第四章1. 1. 构造下列正规式相应的DFA (1)1(0|1)*101NFA(2) 1(1010*|1(010)*1)*0NFA(3)NFA(4)NFA2.解:构造DFA 矩阵表⽰b其中0 表⽰初态,*表⽰终态⽤0,1,2,3,4,5分别代替{X} {Z} {X,Z} {Y} {X,Y} {X,Y,Z} 得DFA状态图为:3.解:构造DFA矩阵表⽰构造DFA的矩阵表⽰其中表⽰初态,*表⽰终态替换后的矩阵4.(1)解构造状态转换矩阵:{2,3} {0,1}{2,3}a={0,3}{2},{3},{0,1}{0,1}a={1,1} {0,1}b={2,2}(2)解:⾸先把M的状态分为两组:终态组{0},和⾮终态组{1,2,3,4,5} 此时G=( {0},{1,2,3,4,5} ) {1,2,3,4,5}a={1,3,0,5} {1,2,3,4,5}b={4,3,2,5}由于{4}a={0} {1,2,3,5}a={1,3,5}因此应将{1,2,3,4,5}划分为{4},{1,2,3,5}G=({0}{4}{1,2,3,5}){1,2,3,5}a={1,3,5}{1,2,3,5}b={4,3,2}因为{1,5}b={4} {23}b={2,3}所以应将{1,2,3,5}划分为{1,5}{2,3}G=({0}{1,5}{2,3}{4}){1,5}a={1,5} {1,5}b={4} 所以{1,5} 不⽤再划分{2,3}a={1,3} {2,3}b={3,2}因为 {2}a={1} {3}a={3} 所以{2,3}应划分为{2}{3}所以化简后为G=( {0},{2},{3},{4},{1,5})7.去除多余产⽣式后,构造NFA如下G={(0,1,3,4,6),(2,5)} {0,1,3,4,6}a={1,3}{0,1,3,4,6}b={2,3,4,5,6}所以将{0,1,3,4,6}划分为 {0,4,6}{1,3} G={(0,4,6),(1,3),(2,5)}{0,4,6}b={3,6,4} 所以划分为{0},{4,6} G={(0),(4,6),(1,3),(2,5)}不能再划分,分别⽤ 0,4,1,2代表各状态,构造DFA 状态转换图如下;b8.代⼊得S = 0(1S|1)| 1(0S|0) = 01(S|ε) | 10(S|ε) = (01|10)(S|ε)= (01|10)S | (01|10)= (01|10)*(01|10)构造NFA由NFA可得正规式为(01|10)*(01|10)=(01|10)+9.状态转换函数不是全函数,增加死状态8,G={(1,2,3,4,5,8),(6,7)}(1,2,3,4,5,8)a=(3,4,8) (3,4)应分出(1,2,3,4,5,8)b=(2,6,7,8)(1,2,3,4,5,8)c=(3,8)(1,2,3,4,5,8)d=(3,8)所以应将(1,2,3,4,5,8)分为(1,2,5,8), (3,4)G={(1,2,5,8),(3,4),(6,7)}(1,2,5,8)a=(3,4,8) 8应分出(1,2,5,8)b=(2,8)(1,2,5,8)c=(8)(1,2,5,8)d=(8)G={(1,2,5),(8),(3,4),(6,7)}(1,2,5)a=(3,4,8) 5应分出G={(1,2), (3,4),5, (6,7) ,(8) }去掉死状态8,最终结果为 (1,2) (3,4) 5,(6,7) 以1,3,5,6代替,最简DFA为b正规式:b*a(da|c)*bb*第五章1.S->a | ^ |( T )(a,(a,a))S => ( T ) => ( T , S ) => ( S , S ) => ( a , S) => ( a, ( T )) =>(a , ( T , S ) ) => (a , ( S , S )) => (a , ( a , a ) ) S=>(T) => (T,S) => (S,S) => ( ( T ) , S ) => ( ( T , S ) , S ) => ( ( T , S , S ) , S ) => ( ( S , S , S ) , S )=> ( ( ( T ) , S , S ) , S ) => ( ( ( T , S ) , S , S ) , S ) =>( ( ( S , S ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , S ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , S , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , S ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( T ) ) , S )=> ( ( ( a , a ) , ^ , ( S ) ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( a ) ) , S ) => ( ( ( a , a ) , ^ , ( a ) ) , a )S->a | ^ |( T )T -> T , ST -> S消除直接左递归:S->a | ^ |( T )T -> S T’T’ -> , S T’ | ξSELECT ( S->a) = {a}SELECT ( S->^) = {^}SELECT ( S->( T ) ) = { ( }SELECT ( T -> S T’) = { a , ^ , ( }SELECT ( T’ -> , S T’ ) = { , }SELECT ( T’ ->ξ) = FOLLOW ( T’ ) = FOLLOW ( T ) = { )}构造预测分析表分析符号串( a , a )#分析栈剩余输⼊串所⽤产⽣式#S ( a , a) # S -> ( T )# ) T ( ( a , a) # ( 匹配# ) T a , a ) # T -> S T’# ) T’ S a , a ) # S -> a# ) T’ a a , a ) # a 匹配# ) T’,a) # T’ -> , S T’# ) T’ S , , a ) # , 匹配# ) T’ S a ) # S->a# ) T’ a a ) # a匹配# ) T’) # T’ ->ξ# ) ) # )匹配# # 接受2.E->TE’E’->+E E’->ξT->FT’T’->T T’->ξF->PF’F’->*F’F’->ξP->(E) P->a P->b P->∧SELECT(E->TE’)=FIRST(TE’)=FIRST(T)= {(,a,b,^)SELECT(E’->+E)={+}SELECT(E’->ε)=FOLLOW(E’)= {#,)}SELECT(T->FT’)=FIRST(F)= {(,a,b,^}SELECT(T’ —>T)=FIRST(T)= {(,a,b,^)SELECT(T’->ε)=FOLLOW(T’)= {+,#,)}SELECT(F ->P F’)=FIRST(F)= {(,a,b,^}SELECT(F’->*F’)={*}SELECT(F’->ε)=FOLLOW(F’)= {(,a,b,^,+,#,)}3. S->MH S->a H->Lso H->ξK->dML K->ξL->eHf M->K M->bLM FIRST ( S ) =FIRST(MH)= FIRST ( M ) ∪FIRST ( H ) ∪{ξ}∪{a}= {a, d , b , e ,ξ} FIRST( H ) = FIRST ( L ) ∪{ξ}= { e , ξ}FIRST( K ) = { d , ξ}FIRST( M ) = FIRST ( K ) ∪{ b } = { d , b ,ξ}FOLLOW ( S ) = { # , o }FOLLOW ( H ) = FOLLOW ( S ) ∪{ f } = { f , # , o }FOLLOW ( K ) = FOLLOW ( M ) = { e , # , o }FOLLOW ( L ) ={ FIRST ( S ) –{ξ} } ∪{o} ∪FOLLOW ( K )∪{ FIRST ( M ) –{ξ} } ∪FOLLOW ( M )= {a, d , b , e , # , o }FOLLOW ( M ) ={ FIRST ( H ) –{ξ} } ∪FOLLOW ( S )∪{ FIRST ( L ) –{ξ} } = { e , # , o }SELECT ( S-> M H) = ( FIRST ( M H) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( S )= ( FIRST( M ) ∪FIRST ( H ) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( S )= { d , b , e , # , o }SELECT ( S-> a ) = { a }SELECT ( H->L S o ) = FIRST(L S o) = { e }SELECT ( H ->ξ) = FOLLOW ( H ) = { f , # , o }SELECT ( K->ξ) = FOLLOW ( K ) = { e , # , o }SELECT ( L-> e H f ) = { e }SELECT ( M->K ) = ( FIRST( K ) –{ξ} ) ∪FOLLOW ( M ) = {d,e , # , o }SELECT ( M -> b L M )= { b }4 . ⽂法含有左公因式,变为S->C $ { b, a }C-> b A { b }C-> a B { a }A -> b A A { b }A-> a A’ { a }A’-> ξ{ $ , a, b }A’-> C { a , b }B->a B B { a }B -> b B’ { b }B’->ξ{ $ , a , b }B’-> C { a, b }5. <程序> --- S <语句表>――A <语句>――B <⽆条件语句>――C <条件语句>――D <如果语句>――E <如果⼦句> --FS->begin A end S->begin A end { begin }A-> B A-> B A’ { a , if }A-> A ; B A’-> ; B A’ { ; }A’->ξ{ end }B-> C B-> C { a } B-> D B-> D { if }C-> a C-> a { a }D-> E D-> E D’ { if }D-> E else B D’-> else B { else }D’->ξ{; , end } E-> FC E-> FC { if }F-> if b then F-> if b then { if }⾮终结符是否为空S-否A-否A’-是B-否C-否D-否D’-是E-否F-否FIRST(S) = { begin }FIRST(A) = FIRST(B) ∪FIRST(A’) ∪{ξ} = {a , if , ; , ξ} FIRST(A’) ={ ; , ξ}FIRST(B) = FIRST(C) ∪FIRST(D) ={ a , if }FIRST(C) = {a}FIRST(D) = FIRST(E)= { if }FIRSR(D’) = {else , ξ}FIRST(E) = FIRST(F) = { if }FIRST(F) = { if }FOLLOW(S) = {# }FOLLOW(A) = {end}FOLLOW(A’) = { end }FOLLOW(B) = {; , end }FOLLOW (C) = {; , end , else }FOLLOW(D) = {; , end }FOLLOW( D’ ) = { ; , end }FOLLOW(E) = { else , ; end }FOLLOW(F) = { a }S A A’ B C D D’ E F if then else begin end a b ;6. 1.(1) S -> A | B(2) A -> aA|a(3)B -> bB |b提取(2),(3)左公因⼦(1) S -> A | B(2) A -> aA’(3) A’-> A|ξ(4) B -> bB’(5) B’-> B |ξ2.(1) S->AB(2) A->Ba|ξ(3) B->Db|D(4) D-> d|ξ提取(3)左公因⼦(1) S->AB(2) A->Ba|ξ(3) B->DB’(4) B’->b|ξ(5) D-> d|ξ3.(1) S->aAaB | bAbB(2) A-> S| db(3) B->bB|a4(1)S->i|(E)(2)E->E+S|E-S|S提取(2)左公因⼦(1)S->i|(E)(2)E->SE’(3)E’->+SE’|-SE’ |ξ5(1)S->SaA | bB(2)A->aB|c(3)B->Bb|d消除(1)(3)直接左递归(1)S->bBS’(2)S’->aAS’|ξ(3)A->aB | c(4) B -> dB’(5)B’->bB’|ξ6.(1) M->MaH | H(2) H->b(M) | (M) |b消除(1)直接左递归,提取(2)左公因⼦(1)M-> HM’(2)M’-> aHM’ |ξ(3)H->bH’ | ( M )(4)H’->(M) |ξ7. (1)1)A->baB4)B->a将1)、2)式代⼊3)式1)A->baB2)A->ξ3)B->baBbb4)B->bb5)B->a提取3)、4)式左公因⼦1)A->baB2)A->ξ3)B->bB’4)B’->aBbb | b5)B->a(3)1)S->Aa2)S->b3)A->SB4)B->ab将3)式代⼊1)式1)S->SBa2)S->b3)A->SB4)B->ab消除1)式直接左递归1)S->bS’2)S’->BaS’ |ξ3)S->b4)A->SB5)B->ab删除多余产⽣式4)1)S->bS’(5)1)S->Ab2)S->Ba3)A->aA4)A->a5)B->a提取3)4)左公因⼦1)S->Ab4)A’-> A |ξ5)B->a将3)代⼊1)5)代⼊21)S->aA’b2)S->aa3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a提取1)2)左公因⼦1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA’4)A’-> A |ξ5)B->a删除多余产⽣式5)1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA’4)A’-> A |ξA A’S’S将3)代⼊4)1)S-> aS’2)S’->A’b | a3)A->aA ’4)A’-> aA’ |ξ3)S’->a4)S’->b5)A->aA ’6)A’-> aA’ |ξ对2)3)提取左公因⼦1)S->aS’2)S’->aS’’3)S’’->A’b|ξ4)S’->b5)A->aA ’6)A’-> aA’ |ξ删除多余产⽣式5)1)S->aS’2)S’->aS’’3)S’’->A’b|ξ4)S’->b第六章1S → a | ∧ | ( T )T → T , S | S解:(1) 增加辅助产⽣式 S’→#S#求 FIRSTVT集FIRSTVT(S’)= {#}FIRSTVT(S)= {a ∧ ( }= { a ∧ ( } FIRSTVT (T) = {,} ∪ FIRSTVT( S ) = { , a ∧ ( }求 LASTVT集LASTVT(S’)= { # }LASTVT(S)= { a ∧ )}LASTVT (T) = { , a ∧ )}(2)因为任意两终结符之间⾄多只有⼀种优先关系成⽴,所以是算符优先⽂法(3)a ∧( ) , #F 1 1 1 1 1 1g 1 1 1 1 1 1f 2 2 1 3 2 1g 2 2 2 1 2 1f 3 3 1 3 3 1g 4 4 4 1 2 1f 3 3 1 3 3 1g 4 4 4 1 2 1(4)栈优先关系当前符号剩余输⼊串移进或规约#<·( a,a)# 移进#( <· a ,a)# 移进#(T <·, a)# 移进#(T,<· a )# 移进#(T,a ·> ) # 规约#(T,T ·> ) # 规约#(T =·) # 移进#(T) ·> #规约#T =·#接受4.扩展后的⽂法S’→#S# S→S;G S→G G→G(T) G→H H→a H→(S)T→T+S T→S(1)FIRSTVT(S)={;}∪FIRSTVT(G) = {; , a , ( }FIRSTVT(G)={ ( }∪FIRSTVT(H) = {a , ( }FIRSTCT(H)={a , ( }FIRSTVT(T) = {+} ∪FIRSTVT(S) = {+ , ; , a , ( }LASTVT(S) = {;} ∪LASTVT(G) = { ; , a , )}LASTVT(G) = { )} ∪LASTVT(H) = { a , )}LASTVT(H) = {a, )}LASTVT(T) = {+ } ∪LASTVT(S) = {+ , ; , a , ) }构造算符优先关系表因为任意两终结符之间⾄多只有⼀种优先关系成⽴,所以是算符优先⽂法(2)句型a(T+S);H;(S)的短语有:a(T+S);H;(S) a(T+S);H a(T+S) a T+S (S) H直接短语有: a T+S H (S)句柄: a素短语:a T+S (S)最左素短语:a(3)(4)不能⽤最右推导推导出上⾯的两个句⼦。
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。
编译原理课后习题答案编译原理习题答案习题11.1翻译程序:把⽤某种程序设计语⾔(源语⾔)编写的程序(源程序)翻译成与之等价的另⼀种语⾔(⽬标语⾔)的程序(⽬标程序)。
编译程序:⼀种翻译程序,将⾼级语⾔编写的源程序翻译成等价的机器语⾔或汇编语⾔的⽬标程序。
1.2词法分析、语法分析、语义分析和中间代码⽣成、代码优化、⽬标代码⽣成1.3词法分析:根据语⾔的词法规则对构成源程序的符号进⾏扫描和分解,识别出⼀个个的单词。
语法分析:根据语⾔的语法规则,把单词符号串分解成各类语法单位。
语义分析及中间代码⽣成:对语法分析识别出的语法单位分析其含义,并进⾏初步翻译。
代码优化:对中间代码进⾏加⼯变换,以产⽣更⾼效的⽬标代码。
⽬标代码⽣成:将中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码、可重定位的指令代码或会变指令代码。
以上5个阶段依次执⾏。
习题22.1 (1)有穷⾮空的符号集合(2)利⽤产⽣是规则A->v将A替换为v时与A的上下⽂⽆关。
(3)略(4)推导是把句型中的⾮终结符⽤⼀个产⽣是规则的右部开替代的过程;直接推导是将⾮终结符的替代结果只⽤了⼀次产⽣式规则。
(5)略(6)⼀个句型的最左直接短语(7)如果⼀个⽂法存在某个句⼦对应两棵不同的语法树或有两个不同的最左(右)推导,则称这个⽂法是⼆义的。
2.2(1)VN ={Z,A,B} VT ={a,b,c,d,e}(2)abbcde,abbbcde是,acde不是。
2.3 (1)L[G]={d|n≥1,m≥0}(2)2.4 (1) A=>B=>c=>fAg=>fBg=>fCg=>feg(2)A=>AaB=>AaC=>Aae=>Bae=>BcCae=>Bceae=>Cceae=>eceae(3)A=>B=>BcC=>BcfAg=>BcfAaBg=>BcfAaCg=>BcfAaeg=>BcfBaeg =>BcfCaeg=>Bcfeaeg=>Ccfeaeg=>ecfeaeg(3)中题⽬有错应为C fCg|e2.5L[G]={a?b?c?|aab,n≥2}2.6 (1)Z→AB A→Aa|ε B→Bb|ε(2)Z→aZb|ab(3)Z→aAb A→aAb|b(4)Z→AB A→aAb|ab B→cB|ε(5)Z→aaAb|ab Z→aaBb|bb A→aaAb|ab B→aaBb|bb2.7 ⼀位数:Z→2|4|6|8两位数:Z→AB A→1|2|3|4|5|6|7|8|9 B→0|2|4|6|8三位以上:Z→ACB A→1|2|3|4|5|6|7|8|9 B→0|2|4|6|8 C→CDD→0|1|2|3|4|5|6|7|8|92.8证明:E=>E+T=>E+T*F短语:T*F E+T*F 直接短语:T*F 句柄:T*F2.9 语法树: E 短语:E*T , (E*T) , F↑(E*T) ,F ,E* F↑(E*T)E *F 直接短语:E*T , FT ↑ F 句柄:FF ( E )E * T2.10(1)语法树(2)直接短语:a , ZZ 句柄:Z( L )L , ZZ ( L )Za2.11最左推导:Z=>ZaB=>BaB=>B+AaB=>A+AaB=>(+)Z*aB=>(+)ZaB*aB =>(+)+aB*aB=>(+)+aA*aB=>(+)+a(*aB=>(+)+a(*aA=>(+)+a(*a(直接短语:(,+句柄:(2.12(1) S=>iSeS=>iiSeS=>iiIeS=>iiIeIS=>iS=>iiSeS=>iiIeS=>iiIeI(2) S=>SaS=>cSaS=>cfaS=>cfafS=>cS=>cSaS=>cfaS=>cfaf(3) E=>EOE=>EOEOE=>iOEOE=>i+EOE=>i+iOE=>i+i-E=>i+i-iE=>EOE=>iOE=>i+E=>i+EOE=>i+iOE=>i+i-E=>i+i-i2.13 Z→aABZ|cCACdA→bAB|aZA|cCCB→bAB|CzbC→cZ|c习题33.1(1)确定的有限⾃动机(2)不确定的有限⾃动机(3)正规集是⼀类特殊的单词集合,正规式是正规集的描述⼯具 3.2 (1) (1|2|3|4|5|6|7|8|9|0)*(1|3|5|7|9) (2) 11(0|1)*00 3.3 证明:b *(a|b)+={a,b,ab,ba,aa,bb …} (a|b)+={a,b,ab,ba,aa,bb …} 3.4 (1)(2)DDDD3.5(1) (2)(3)3.6(1) (01|10) *(01|10)(2) (0(1|00)*)|003.7(1) Z →1AB (2)Z →ABA →(0|1)A A →0A|εA →0|1B →(0|1)B|ε B →0B B →ε3.8 r=a(a|b )*bb3.9 Z →1BB →0Z|0 Z →0Z|ε3.10 3.11DDD习题44.1 (1)若⽂法G[Z]满⾜①⽂法不含左递归②③(2)4.2(1) First(S)={a,d} First(B)={a,d,c,ε}First(A)={a,d,e,c} First(D)={a,d,ε}Follow(S)={#,a,b,d,e} Follow(B)={a,d}Follow(A)={b} Follow(D)={e,a,d,b}(2) 不是4.3 (1) 证明: First(Z)={a,b,c} Follow(S)={#,a,b,c,d} First(A)={a,b,c,d} Follow(A)={ #,a,b,c,d }First(B)={a,d,c} Follow(B)={ a,b,c,d } 是LL(1)⽂法。
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。
第七章LR分析法1.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。
解:增加一个非终结符S/后,产生原文法的增广文法有:S/→AA→aAd|aAb|ε下面构造它的LR(0)项目集规范族为:02对于I0来说有FOLLOW(A)∩{a}={b,d,#}∩{a}=Φ所以在I0状态下面临输入符号为a时移进,为b,d,#时归约,为其他时报错。
对于I2来说有也有与I0完全相同的结论。
这就是说,以上的移进-归约冲突是可以解决的,因此该文法是SLR(1)文法。
其他SLR(1)分析表为:下面构造它的SLR(1)项目集规范族为:15S→a|^|(T)T→T,S|S(1)构造它的LR(0),LALR(1),LR(1)分析表。
(2)给出对输入符号串(a#和(a,a#的分析过程。
(3)说明(1)中三种分析表发现错误的时刻和输入串的出错位置有何区别。
解:(1)加入非终结符S/,方法的增广文法为:S/→SS→aS→^S→(T)T→T,ST→S下面构造它的LR(0)项目集规范族为:表7.15.1 文法的LR(0)分析表17.若包含条件语句的语句文法可缩写为:S→iSeS|iS|S;S|a其中:i代表if,e代表else,a代表某一语句。
若规定:(1)else与其左边最近的if结合(2);服从左结合试给出文法中i,e,; 的优先关系,然后构造出无二义性的LR分析表,并对输入串iiaea#给出分析过程。
解:加入S/→S产生式构造出增广文法如下:[0] S/→S[1] S→iSeS[2] S→iS[3] S→S;S[4] S→a由习惯可知,定义文法中i,e,;,a4个算符的优先关系为:a>e>i>;。
并且i与;的结合方向均为自左至右。
由上述状态项目集可见:a.状态I1存在移进-归约冲突,由于FOLLOW(S/)∩{;}={#}∩{;}=Φ,所以面临#号时应acc,面临;号时应移进。