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编译原理试题及答案一、选择题1. 编译器的主要功能是什么？A. 程序设计B. 程序翻译C. 程序调试D. 数据处理答案：B2. 下列哪一项不是编译器的前端处理过程？A. 词法分析B. 语法分析C. 语义分析D. 代码生成答案：D3. 在编译原理中，词法分析器的主要作用是什么？A. 识别程序中的关键字和标识符B. 将源代码转换为中间代码C. 检查程序的语法结构D. 确定程序的运行环境答案：A4. 语法分析通常采用哪种方法？A. 自顶向下分析B. 自底向上分析C. 正则表达式匹配D. 直接解释执行答案：B5. 语义分析的主要任务是什么？A. 检查程序的语法结构B. 检查程序的类型安全C. 识别程序中的变量和常量D. 将源代码转换为机器代码答案：B二、简答题1. 简述编译器的工作原理。
答案：编译器的工作原理主要包括以下几个步骤：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。
词法分析器将源代码分解成一系列的词素；语法分析器根据语法规则检查词素序列是否合法；语义分析器检查程序的语义正确性；中间代码生成器将源代码转换为中间代码；代码优化器对中间代码进行优化；最后，目标代码生成器将优化后的中间代码转换为目标机器代码。
2. 什么是词法分析器，它在编译过程中的作用是什么？答案：词法分析器是编译器前端的一个组成部分，负责将源代码分解成一个个的词素（tokens），如关键字、标识符、常量、运算符等。
它在编译过程中的作用是为语法分析器提供输入，是编译过程的基础。
三、论述题1. 论述编译器中的代码优化技术及其重要性。
答案：代码优化是编译过程中的一个重要环节，它旨在提高程序的执行效率，减少资源消耗。
常见的代码优化技术包括：常量折叠、死代码消除、公共子表达式消除、循环不变代码外提、数组边界检查消除等。
代码优化的重要性在于，它可以显著提高程序的运行速度和性能，同时降低程序对内存和处理器资源的需求。
四、计算题1. 给定一个简单的四则运算表达式，请写出其对应的逆波兰表达式。
第一章1、将编译程序分成若干个“遍”就是为了。
a．提高程序得执行效率b．使程序得结构更加清晰c．利用有限得机器内存并提高机器得执行效率d．利用有限得机器内存但降低了机器得执行效率2、构造编译程序应掌握。
a．源程序b．目标语言c．编译方法d．以上三项都就是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4、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．管理表格5、不可能就是目标代码。
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6、使用可以定义一个程序得意义。
a．语义规则b．语法规则c．产生规则d．词法规则7、词法分析器得输入就是。
a．单词符号串b．源程序c．语法单位d．目标程序8、中间代码生成时所遵循得就是- 。
a．语法规则b．词法规则c．语义规则d．等价变换规则9、编译程序就是对。
a．汇编程序得翻译b．高级语言程序得解释执行c．机器语言得执行d．高级语言得翻译10、语法分析应遵循。
a．语义规则b．语法规则c．构词规则d．等价变换规则二、多项选择题1、编译程序各阶段得工作都涉及到。
a．语法分析b．表格管理c．出错处理d．语义分析e．词法分析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d．语义检查e．目标代码生成三、填空题1、解释程序与编译程序得区别在于。
2、编译过程通常可分为5个阶段，分别就是、语法分析、代码优化与目标代码生成。
3、编译程序工作过程中，第一段输入就是，最后阶段得输出为程序。
4、编译程序就是指将程序翻译成程序得程序。
单选解答1、将编译程序分成若干个“遍”就是为了使编译程序得结构更加清晰，故选b。
2、构造编译程序应掌握源程序、目标语言及编译方法等三方面得知识，故选d。
3、对编译而言，变量既持有左值又持有右值，故选c。
4、编译程序打交道最多得就就是各种表格，因此选d。
5、目标代码包括汇编指令代码、可重定位指令代码与绝对指令代码3种，因此不就是目标代码得只能选d。
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。
编译原理考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 编译器的主要功能是什么？A. 代码优化B. 代码解释C. 代码翻译D. 代码调试答案：C2. 编译过程中的语法分析阶段主要解决什么问题？A. 词法问题B. 语法问题C. 语义问题D. 代码生成问题答案：B3. 在编译原理中，哪些技术用于处理程序中的递归结构？A. 正则表达式B. 有限自动机C. 上下文无关文法D. 属性文法答案：C4. 编译器的哪个部分负责将中间代码转换为目标代码？A. 词法分析器B. 语法分析器C. 语义分析器D. 代码生成器答案：D5. 编译器中的词法分析器主要使用哪种数据结构来存储输入的源代码？A. 栈B. 队列C. 链表D. 哈希表答案：C6. 在编译原理中，哪个概念用于描述程序语言的语法结构？A. 语法树B. 抽象语法树C. 控制流图D. 数据流图答案：B7. 编译器的哪个阶段负责检查变量是否被正确声明和使用？A. 词法分析B. 语法分析C. 语义分析D. 代码优化答案：C8. 编译器在哪个阶段会进行代码优化？A. 词法分析B. 语法分析C. 语义分析D. 代码生成答案：D9. 在编译原理中，哪些技术用于生成有效的目标代码？A. 语法分析B. 语义分析C. 代码优化D. 目标代码生成答案：D10. 编译器的哪个部分负责将源代码中的注释和空白字符去除？A. 词法分析器B. 语法分析器C. 语义分析器D. 代码生成器答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 编译器的前端包括词法分析、语法分析和______。
答案：语义分析2. 编译器的后端包括中间代码生成、______和目标代码生成。
答案：代码优化3. 编译原理中的______用于描述词法单元。
答案：词法规则4. 编译原理中的______用于描述程序语言的语法结构。
答案：上下文无关文法5. 编译原理中的______用于描述程序语言的语义。
答案：属性文法6. 编译原理中的______用于描述程序控制流。
第7 题证明下述文法G[〈表达式〉]是二义的。
〈表达式〉∷=a|(〈表达式〉)|〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉∷=+|-|*|/答案：可为句子a+a*a 构造两个不同的最右推导:最右推导1 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a最右推导2 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a第8 题文法G[S]为：S→Ac|aB A→ab B→bc该文法是否为二义的？为什么？答案：对于串abc(1)S=>Ac=>abc (2)S=>aB=>abc即存在两不同的最右推导。
所以，该文法是二义的。
或者：对输入字符串abc，能构造两棵不同的语法树，所以它是二义的。
第9 题考虑下面上下文无关文法：S→SS*|SS+|a(1)表明通过此文法如何生成串aa+a*，并为该串构造语法树。
(2)G[S]的语言是什么？答案：(1)此文法生成串aa+a*的最右推导如下S=>SS*=>SS*=>Sa*=>SS+a*=>Sa+a*=>aa+a*(2)该文法生成的语言是：*和+的后缀表达式，即逆波兰式。
第10 题文法S→S(S)S|ε(1) 生成的语言是什么？(2) 该文法是二义的吗？说明理由。
答案：（１）嵌套的括号（２）是二义的，因为对于（）（）可以构造两棵不同的语法树。
第11 题令文法G[E]为：E→T|E+T|E-T T→F|T*F|T/F F→(E)|i证明E+T*F 是它的一个句型，指出这个句型的所有短语、直接短语和句柄。
编译原理(龙书)课后习题解答(详细)编译原理(龙书)课后题解答第一章1.1.1 ：翻译和编译的区别？答：翻译通常指自然语言的翻译，将一种自然语言的表述翻译成另一种自然语言的表述，而编译指的是将一种高级语言翻译为机器语言（或汇编语言）的过程。
1.1.2 ：简述编译器的工作过程？答：编译器的工作过程包括以下三个阶段：(1) 词法分析：将输入的字符流分解成一个个的单词符号，构成一个单词符号序列；(2) 语法分析：根据语法规则分析单词符号序列中各个单词之间的关系，确定它们的语法结构，并生成抽象语法树；(3) 代码生成：根据抽象语法树生成目标程序（机器语言或汇编语言），并输出执行文件。
1.2.1 ：解释器和编译器的区别？答：解释器和编译器的主要区别在于执行方式。
编译器将源程序编译成机器语言或汇编语言等，在运行时无需重新编译，程序会一次性运行完毕；而解释器则是边翻译边执行，每次执行都需要进行一次翻译，一次只执行一部分。
1.2.2 ：Java语言采用的是解释执行还是编译执行？答：Java一般是编译成字节码的形式，然后由Java虚拟机（JVM）进行解释执行。
但是，Java也有JIT（即时编译器）的存在，当某一段代码被多次执行时，JIT会将其编译成机器语言，提升代码的执行效率。
第二章2.1.1 ：使用BNF范式定义简单的加法表达式和乘法表达式答：<加法表达式> ::= <加法表达式> "+" <乘法表达式> | <乘法表达式><乘法表达式> ::= <乘法表达式> "*" <单项式> | <单项式><单项式> ::= <数字> | "(" <加法表达式> ")"2.2.3 ：什么是自下而上分析？答：自下而上分析是指从输入字符串出发，自底向上构造推导过程，直到推导出起始符号。
编译原理考试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 编译器的主要功能是什么？A. 代码优化B. 代码翻译C. 代码调试D. 代码运行答案：B2. 下列哪个选项不属于编译器的前端部分？A. 词法分析B. 语法分析C. 语义分析D. 代码生成答案：D3. 在编译原理中，文法的产生式通常表示为：A. A -> αB. A -> βC. A -> γD. A -> δ答案：A4. 下列哪个算法用于构建语法分析树？A. LL(1)分析B. LR(1)分析C. SLR(1)分析D. LALR(1)分析答案：A二、填空题（每空5分，共20分）1. 编译器的前端通常包括词法分析、语法分析和________。
答案：语义分析2. 编译器的后端主要负责________和目标代码生成。
答案：代码优化3. 编译器中的词法分析器通常使用________算法来识别单词。
答案：有限自动机4. 语法分析中，________分析是一种自顶向下的分析方法。
答案：递归下降三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述编译器的作用。
答案：编译器的主要作用是将高级语言编写的源代码转换成计算机能够理解的低级语言或机器代码，以便执行。
2. 解释一下什么是语法制导翻译。
答案：语法制导翻译是一种翻译技术，它利用源语言的语法信息来指导翻译过程，使得翻译过程能够更好地理解源代码的语义。
3. 什么是词法分析器？答案：词法分析器是编译器前端的一部分，它的任务是将源代码文本分解成一系列的标记（tokens），这些标记是源代码的最小有意义的单位。
四、计算题（每题10分，共30分）1. 给定一个简单的文法G(E)：E → E + T | TT → T * F | FF → (E) | id请计算文法的非终结符号E的FIRST集和FOLLOW集。
答案：E的FIRST集为{(, id}，FOLLOW集为{), +, $}。
2. 假设编译器在进行语法分析时，遇到一个语法错误的代码片段，请简述编译器如何处理这种情况。
第二章2.构造产生下列语言的文法（2）{a n b m c p|n,m,p≥0}解： G(S) ：S→aS|X,X→bX|Y,Y→cY|ε（3）{a n # b n|n≥0}∪{cn # dn|n≥0}解： G(S)：S→X,S→Y,X→aXb|#, Y→cYd|# }（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→J|IBJ,B→0B|IB|ε,I→J|2|4|6|8, J→1|3|5|7|9}（6）（思考题）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|ε，A→0S|1C B→0C|1S C→1A|0B3.描述语言特点（2）S→SS S→1A0 A→1A0 A→ε解：L(G)={1n10n11n20n2… 1nm0nm |n1,n2,…,nm≥0；且n1,n2,…nm 不全为零}该语言特点是：产生的句子中，0、1 个数相同，并且若干相接的1 后必然紧接数量相同连续的0。
（5）S→aSS S→a解：L(G)={a(2n-1)|n≥1}可知：奇数个a5. (1) 解：由于此文法包含以下规则：AA→ε，所以此文法是0 型文法。
7.解：(1)aacb 是文法G[S]中的句子，相应语法树是：最右推导：S=>aAcB=>aAcb=>aacb最左推导：S=>aAcB=>aacB=>aacb（3）aacbccb 不是文法G[S]中的句子aacbccb 不能从S推导得到时，它仅是文法G[S]的一个句型的一部分，而不是一个句子。
11.解：最右推导:(1) S=>AB=>AaSb=>Aacb=>bAacb=>bbAacb=>bbaacb上面推导中，下划线部分为当前句型的句柄。
对应的语法树为：第三章3 假设M:人 W:载狐狸过河，G:载山羊过河，C:载白菜过河6 根据文法知其产生的语言是L={a m b n c i| m,n,i≧1}可以构造如下的文法VN={S,A,B,C}, VT={a,b,c}P={ S →aA, A→aA, A→bB, B→bB, B→cC, C→cC, C→c} 其状态转换图如下:7 (1) 其对应的右线性文法是:A →0D, B→0A,B→1C,C→1|1F,C→1|0A,F→0|0E|1A,D→0B|1C,E→1C|0B(2) 最短输入串011(3) 任意接受的四个串： 011,0110,0011,000011(4) 任意以1 打头的串.9．对于矩阵(iii)(1) 状态转换图：(2) 3型文法（正规文法）S→aA|a|bB A→bA|b|aC|a B→aB|bC|b C→aC|a|bC|b(3)用自然语言描述输入串的特征以a 打头，中间有任意个（包括0个）b,再跟a,最后由一个a,b 所组成的任意串结尾或者以b 打头，中间有任意个（包括0个）a,再跟b,最后由一个a,b 所组成的任意串结尾。
12 (1)-----------------------------------------------------以上为第一次作业最小化：≡0≡ {S,A} {B,C}因为 {S}b=φ {A}b={B} 所以{S,A}=>{S}{A}因为 {C}b=φ {B}b={B} 所以{B,C}=>{B}{C}≡1≡{S}{A}{B}{C}原DFA已为最小DFA。
10 （1）G1 的状态转换图：或(2) G1 等价的左线性文法G1’[F]：F→Dd|Bb, D→C, B→S|ε|Ab|Db, A→Sa|a, C→Bc, S→Eb, E→Aa或G1’[F]：F→Dd|Bb, D→C, B→S|ε|Ab|Db, A→Sa|a, C→Bc, S→Aab21 求出描述习题3-12中图（2）（3）所给出有限自动机所识别语言的正规式（2）a(ba)*b 或 (ab)*ab （3）a （b|aa)*a-----------------------------------------------------以上为第二次作业 22(1) ((0*|1)(1*0))*第四章1 (2)将间接左递归转换成直接左递归，将A->SA A->a 代入S->AS 由原文法得S->SAS|aS|b消除左递归：S->aSS ’|bS ’ S ’->ASS ’|ε 4又ε属于First(S)，First(S) ⋂ Follow(S)= ∅又ε属于First(A)，First(A) ⋂ Follow(A)= ∅又ε属于First(B)，First(A) ⋂ Follow(A)= ∅所以此文法为LL(1)文法。
8.（1）(a)消除左递归：S->Sb|Ab|b => S->AbS’|bS’S’->bS’|εA->Aa|a => A->aA’A’->aA’ |ε文法G’：S->AbS’|bS’S’->bS’|εA->aA’A’->aA’ |ε补充题：若有文法G[S]:S ->AB|cCA ->b|εB ->aC|εC ->aS|c判断文法G是否为LL（1）文法，写出理由；分别求所有非终结符的First和Follow集；若为LL（1）文法，给出其预测分析表；分析句子caac是否符合该文法。
答案：无左递归，无左公因子。
First(A)=(b, ε), First(B)={a, ε}因First(A)含ε，First(AB)=First(A) ⋃First(B)={a,b，ε}, First(cC)={c} Follow(S)={#} ⋃ Follow(C)={#}Follow(A)=First(B) ⋃ Follow(S) -{ ε}={a,#}Follow(B)=Follow(S) ={#}Follow(C)=Follow(B) ⋃ Follow(S) ={#}对S，First(AB) ⋂ First(cC)= ∅对A，First(b) ⋂ First(ε)= ∅,因First(A)含ε,First(A) ⋂ Follow(A)={b, ε}⋂{a,#}= ∅对B，First(aC) ⋂ First(ε)= ∅,因First(B)含ε,First(B) ⋂ Follow(B)={a, ε}⋂{#}= ∅对C，First(aS) ⋂ First(c)= ∅所以，文法G是LL（1）文法栈输入缓冲区动作#S caac##Cc caac# S ->cC#C aac##Sa aac# C ->aS#S ac##BA ac# S ->AB#B ac# A ->ε#Ca ac# B ->aC#C c##c c# C ->c# # 成功-----------------------------------------------------以上为第三次作业16．对于如下文法G[<变量说明>]：<变量说明>->VAR<变量表>：<类型>;<变量表>-><变量表>,<变量>|<变量><变量>->i<类型>->real|integer|Boolean|char(1)将G改造为等价的算符优先文法G’;令<变量说明>：S，VAR：v, <变量表>：A，<类型>：B，<变量>：Creal：r integer:g Boolean:b char:c文法G 可改写为：S->vA:B;A->A,C|CC->iB->r|g|b|c该文法是算符文法(2)求出G’的全部优先关系。
35.对于以下文法，试构造它们的LR(0)项目集规范族及识别全部活前缀的DFA。
（2）S->cA S->ccB A->cA A->a B->ccB B->b解：拓展文法得文法列表：(0)S’->S (1) S->cA (2)S->ccB (3)A->cA (4)A->a (5)B->ccB (6)B->b37．判断下面的文法是哪一类LR文法，并构造LR分析表。
S->(SR S->a R->,SR R->)解：拓展文法得文法列表：(0)S’->S (1)S->(SR (2)S->a (3) R->,SR (4) R->)项目集规范族:分析表：补充题1：对下列文法G:S →D(R) R →R; P|P P →S|i D →i求出每个非终结符的FIRSTVT集和LASTVT集，并构造算符优先关系矩阵。
解：文法G每个非终结符的FIRSTVT集合FIRSTVT(S)={ (, i }FIRSTVT(R) ={;, (, I }FIRSTVT(P) ={i, ( }FIRSTVT(D) ={i }文法G的每个非终结符的LASTVT集合LASTVT(S) ={ ) } LASTVT(R) ={;, ) ,i }LASTVT(P) = {i , ) } LASTVT(D) = {i }优先关系矩阵（）； i # ( <· =· <· <·) ·> ·> ·>; <··> ·> <·i ·> ·> ·># <· <· =·补充题2:对于如下的文法，构造LR(1)项目集族，并判断它们是否为LR(1)文法，若是LR(1)方法，分析符号串abab的分析过程。
S→A A→AB A→ε B→aB B→b解：扩展后文法为：0.S’->S 1.S→A 2.A→AB 3.A→ε 4.B→aB 5.B→b构造LR(1)项目集族：-------------------------------------------------以上为第四、五次作业5.4 解：（1）A-BC+*DE-^（2）ad*c+d/e+f*g+（3）ax+4 ≤ cd3*>∨（4）abcdef^*<∧∨（5）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 245.5 解：(1)a+b*c(2)a*(b-c)-(c+d)/e(3)a≤b+c∧a>0∨a+b≠0∧a<0(4)if(a<b) x=(a-b)^c ;else g=h5.8 解：(1)①(+,B,C,T1)②(*,A,T1,T2)③(+,T2,D,T3)④(=,T3,_,X)(2)①(jnz, A,_, ③)②(j,_,_, f )③(jnz,B,_,t)④(j,_,_, ⑤)⑤(jnz, C,_,t)⑥(j,_,_, ⑦)⑦(jnz, D,_, ⑨)⑧(j,_,_,f)⑨(jnz, F,_,f)⑩(j,_,_,t)t:…………f:……(3)①(j<,A,C, ③)②(j,_,_, ⒃)③(j>,B,0, ⑤)④(j,_,_, ⒃)⑤(j=,a,1, ⑦)⑥(j,_,_, ⑩)⑦(+,C,1,T1)⑧(:=,T1,_,C)⑨(j,_,_, ⒁)⑩(j<=,A,D, ⑿)⑾(j,_,_, ⒂)⑿(+,A,2,T2)⒀(:=,T2,_,A)⒁(j,_,_, ⑩)⒂(j,_,_, ①)⒃-------------------------------------------------以上为第六次作业。
