编译原理练习题参考答案

编译原理试题参考答案编译原理试题参考答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是将高级语言源代码转换成机器语言的过程。

在学习编译原理的过程中，试题是一种常见的考核方式。

下面是一些编译原理试题的参考答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 什么是编译器？编译器是一种将高级语言源代码转换成机器语言的程序。

它包括了词法分析、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多个阶段。

编译器的主要作用是将高级语言源代码转换成可执行的机器语言程序。

2. 什么是词法分析？词法分析是编译器的第一个阶段，它将源代码分解成一个个的词法单元，比如关键字、标识符、常量和运算符等。

词法分析器通常使用有限自动机来实现，它可以根据事先定义好的词法规则来识别源代码中的词法单元。

3. 什么是语法分析？语法分析是编译器的第二个阶段，它将词法分析得到的词法单元组织成一个语法树。

语法分析器通常使用上下文无关文法来描述语法规则，并通过递归下降、LL(1)分析或LR分析等算法来进行语法分析。

4. 什么是语义分析？语义分析是编译器的第三个阶段，它对语法树进行语义检查和语义规则的处理。

语义分析器通常会进行类型检查、符号表管理和语义规则的处理，以确保源代码的语义正确性。

5. 什么是中间代码生成？中间代码生成是编译器的第四个阶段，它将语法树转换成一种中间表示形式，比如三地址码、虚拟机代码或抽象语法树。

中间代码是一种与具体机器无关的表示形式，它方便后续的代码优化和目标代码生成。

6. 什么是代码优化？代码优化是编译器的第五个阶段，它通过对中间代码的分析和变换，来改进程序的执行效率和资源利用率。

代码优化的目标是在保持程序语义不变的前提下，尽可能地减少程序的执行时间和资源消耗。

7. 什么是目标代码生成？目标代码生成是编译器的最后一个阶段，它将中间代码转换成目标机器的机器语言程序。

目标代码生成器通常会进行寄存器分配、指令选择和指令调度等操作，以生成高效的目标代码。

程序设计语言与编译——语言的设计与实现（第2版）习题4答案4-5 解：上下文有关文法（1型文法），产生的语言L（G）{=a i b i c i | i≥1,i为整数} 4-6 解：3型文法，L（G）={a i | i≥1,i为奇数}4-7 解：2型文法，L（G）={a i b i | i≥1,i为整数}4-8 解：1型文法，L（G）={a i b i c i | i≥1,i为整数}4-9 解：1. 最左推导最右推导S⇒ (A) ⇒ (B) ⇒(SdB) S⇒ (A) ⇒ (B) ⇒ (SdB)⇒ ((A)dB) ⇒ ((B)dB) ⇒ (SdS) ⇒ (Sda)⇒ ((S)dB) ⇒ ((b)dB) ⇒ ((A)da ⇒ ((B)da)⇒ ((b)dS) ⇒ ((b)da) ⇒ ((s)da⇒ ((b)da)2. 语法树4-10解：1. 因为存在推导S ⇒ SbF ⇒ SbP ⇒ Sbc ⇒ Fbc ⇒ FaPbc所以FaPbc是文法G (S) 的一个句型。

2. 语法树4-11解：因为串aaabaa可有下列两棵不同的语法树所以文法G (S)是二义文法。

因为串i(*可有下列两棵不同的语法树9-2解：（1）消除文法G的②产生式直接左递归。

A→SeA' | fA' ③A'→dA' | ε④（2）消除间接左递归：按S.A排序，将S的①产生式代入③有A→AaeA' | AbeA' | ceA' | fA' ⑤（3）消除⑤的直接左递归有A→ceA'A" | fA'A" ⑥A"→aeA'A" | beA'A" | ε⑦（4）对S的①产生式提公因子有S→AB | c ⑧B→| a | b ⑨（5）最后，文法G提取公因子，消除左递归后的产生式由⑧, ⑨, ⑥, ⑦和④组成，无多余的产生式。

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。

第一章1．典型的编译程序在逻辑功能上由哪几部分组成？答：编译程序主要由以下几个部分组成：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化、目标代码生成、错误处理、表格管理。

2. 实现编译程序的主要方法有哪些？答：主要有：转换法、移植法、自展法、自动生成法。

3. 将用户使用高级语言编写的程序翻译为可直接执行的机器语言程序有哪几种主要的方式？答：编译法、解释法。

4. 编译方式和解释方式的根本区别是什么？答：编译方式：是将源程序经编译得到可执行文件后，就可脱离源程序和编译程序单独执行，所以编译方式的效率高，执行速度快；解释方式：在执行时，必须源程序和解释程序同时参与才能运行，其不产生可执行程序文件，效率低，执行速度慢。

第二章1.乔姆斯基文法体系中将文法分为哪几类？文法的分类同程序设计语言的设计与实现关系如何？答：1）0型文法、1型文法、2型文法、3型文法。

2）2. 写一个文法，使其语言是偶整数的集合，每个偶整数不以0为前导。

答：Z→SME | BS→1|2|3|4|5|6|7|8|9M→ε | D | MDD→0|SB→2|4|6|8E→0|B3. 设文法G为：N→ D|NDD→ 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9请给出句子123、301和75431的最右推导和最左推导。

答：N⇒ND⇒N3⇒ND3⇒N23⇒D23⇒123N⇒ND⇒NDD⇒DDD⇒1DD⇒12D⇒123N⇒ND⇒N1⇒ND1⇒N01⇒D01⇒301N⇒ND⇒NDD⇒DDD⇒3DD⇒30D⇒301N⇒ND⇒N1⇒ND1⇒N31⇒ND31⇒N431⇒ND431⇒N5431⇒D5431⇒75431N⇒ND⇒NDD⇒NDDD⇒NDDDD⇒DDDDD⇒7DDDD⇒75DDD⇒754DD⇒7543D⇒75431 4. 证明文法S→iSeS|iS| i是二义性文法。

答：对于句型iiSeS存在两个不同的最左推导：S⇒iSeS⇒iiSesS⇒iS⇒iiSeS所以该文法是二义性文法。

编译原理习题参考答案第⼆章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：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。

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)。