編譯原理簡明實驗答案

『壹』 求《編譯原理》第三版（西北工業大學出版社）課後題答案

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節選：
第二章
2.3
敘述由下列正規式描述的語言
a)
0(0|1)*0
b)
((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開始和結尾，而且長度大於等於2的0、1串
b)
所有0,1串（含空串）
c)
倒數第三位是0的0、1串
d)
僅含3個1的0、1串
e)
偶數個0和偶數個1的0、1串（含空串）

『貳』 編譯原理中的文法設計這題該怎麼做，能給一下思路和答案嗎

文法的設計需要考慮文法的類型和表達能力。一種可能的思路是：

• 首先，確定值為非負的5的倍數或3的李臘消倍數的數字串有什麼特徵，例如結尾只能是0或5或3或6或9，不能有前導0等。

• 然後，選擇合適的文法類型來描述這些特徵，例如正規文法、上下文無關文法等。

• 最後，根據文法類哪知型的規則，給出局寬產生式和開始符號。

一種可能的答案是：

• 使用正規文法來描述這個語言。

• 產生式如下：

• S -> 0 | 3 | 5 | 6 | 9


• S -> A0 | A3 | A5 | A6 | A9


• A -> S


• A -> AA



• 開始符號為S。

『叄』 用 C 語言編寫的源文件經過編譯，若沒有產生編譯錯誤，則系統將

本題正確答案應為B選項。

C選項為錯誤答案。

原因如下：

1、編譯程序僅僅是將源語言編寫的源程序轉換為目標程序。

2、編譯是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言。

3、編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析；語法分析；語義檢查和中間代碼生成；代碼優化；目標代碼生成。

顯然，編譯的過程中並沒有運行程序輸出結果的步驟，編譯的結果是生成目標文件（代碼）。

因此C選項為錯誤答案，B選項為正確答案。

編譯原理圖如下：

(3)編譯原理簡明實驗答案擴展閱讀：

目標代碼（目標文件）生成是編譯的最後一個階段。目標代碼生成器把語法分析後或優化後的中間代碼變換成目標代碼。目標代碼有三種形式：

1、 可以立即執行的機器語言代碼，所有地址都重定位；

2、待裝配的機器語言模塊，當需要執行時，由連接裝入程序把它們和某些運行程序連接起來，轉換成能執行的機器語言代碼；

3、匯編語言代碼，須經過匯編程序匯編後，成為可執行的機器語言代碼。

目標代碼生成階段應考慮直接影響到目標代碼速度的三個問題：一是如何生成較短的目標代碼；二是如何充分利用計算機中的寄存器，減少目標代碼訪問存儲單元的次數；三是如何充分利用計算機指令系統的特點，以提高目標代碼的質量。

參考資料：

編譯_網路

『肆』 編譯原理 設文法G[S] 求答案！

1. ·消除左遞歸 S→aAS'|∧aAS'
   S'→VaAS'|ε

   對A的產生式提取左因子 A→∧aA' A'→A|ε

2. · 非終結符合 First Follow

S a∧ #

S』 V ε #

A ∧ #

A『 ∧ #

Select（S→aAS'）=a

Select(S→∧aAS')=∧

Select(S'→VaAS')=V

Select(S'→ε)=#

Select(A→∧aA')=∧

Select(A'→A)=∧

Select(A'→ε)=#

符合LL（1）文法

a ∧ V #

S S→aAS' S→∧aAS'

S' S'→VaAS' S'→ε

A A→∧aA'

A' A'→A A'→ε

『伍』 編譯原理問題，高手進。

回答下列問題：(30分)
(6分)對於下面程序段
program test (input, output)
var i, j: integer;
procere CAL(x, y: integer);
begin
y:=y*y; x:=x-y; y:=y-x
end;
begin
i:=2; j:=3; CAL(i, j)
writeln(j)
end.
若參數傳遞的方法分別為(1)傳值、(2)傳地址，(3)傳名，請寫出程序執行的輸出結果。
答： (1) 3 (2) 16 (3) 16 (每個值2分)

(6分)計算文法G(M)的每個非終結符的FIRST和FOLLOW集合，並判斷該文法是否是LL(1)的，請說明理由。
G(M)：
M → TB
T → Ba |
B → Db | eT |
D → d |

解答：
計算文法的FIRST和FOLLOW集合：(4分)
FIRST(M) = { a，b，e，d， } FIRST(T) = { a，b，e，d， }
FIRST(B) = {b，e，d， } FIRST(D) = {d，}
FOLLOW (M) = {#} FOLLOW (T) = { a，b，e，d，#}
FOLLOW (B) = {a，# } FOLLOW (D) = { b}

檢查文法的所有產生式，我們可以得到：
1. 該文法不含左遞歸，
2. 該文法中每一個非終結符M，T，B，D的各個產生式的候選首符集兩兩不相交。
3. 該文法的非終結符T、B和D，它們都有候選式，而且
FIRST(T)∩FOLLOW(T)={ a，b，e，d }≠
所以該文法不是LL(1)文法。(2分)

(4分)考慮下面的屬性文法
產 生 式 語 義 規 則
S→ABC

A→a
B→b
C→c B.u := S.u
A.u := B.v + C.v
S.v := A.v
A.v :=3*A.u
B.v := B.u
C.v := 1
畫出字元串abc的語法樹;
對於該語法樹，假設S.u的初始值為5，屬性計算完成後，S.v的值為多少。
答：(1) (2分)

(2) S.v的值為18 (2分)

(4分)運行時的DISPLAY表的內容是什麼？它的作用是什麼？
答：DISPLAY表是嵌套層次顯示表。每當進入一個過程後，在建立它的活動記錄區的同時建立一張嵌套層次顯示表diaplay.假定現在進入的過程層次為i，則它的diaplay表含有i+1個單元，自頂向下每個單元依次存放著現行層、直接外層、…、直至最外層(主程序，0層)等每層過程的最新活動記錄的起始地址。通過DISPLAY表可以訪問其外層過程的變數。

(5分)對下列四元式序列生成目標代碼：
A:=B*C
D:=E+A
G:=B+C
H:=G*D
其中，H在基本塊出口之後是活躍變數， R0和R1是可用寄存器。
答: 目標代碼序列
LD R0 B
MUL R0 C
LD R1 E
ADD R1 R0
LD R0 B
ADD R0 C
MUL R0 R1
ST R0 H

(5分)寫出表達式a+b*(c-d)對應的逆波蘭式、三元式序列和抽象語法樹。
答：
逆波蘭式：(abcd-*+) (1分)
三元式序列: (2分)
OP ARG1 ARG2
(1) - c d
(2) * b (1)
(3) + a (2)
抽象語法樹：(2分)

(8分)構造一個DFA，它接受={a，b}上所有包含ab的字元串。
答：
(2分)構造相應的正規式：(a|b)*ab(a|b)*

(3分)
a a

a b
b b

(3分)確定化：
I
{0,1,2} {1,2,3} {1,2}
{1,2,3} {1,2,3} {1,2,4,5,6}
{1,2} {1,2,3} {1,2}
{1,2,4,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,5,6}
{1,2,3,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,4,5,6}
{1,2,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,5,6}
b b
b a
a a a a

a b b
b

最小化：
{0，1，2} {3，4，5}
{0， 2}，1， {3，4，5}

(6分)寫一個文法使其語言為L(G)={anbncm| m,n≥1，n為奇數，m為偶數}。
答：
文法G(S):

(8分)對於文法G(S):

1. 寫出句型b(Ma)b的最右推導並畫出語法樹。
2. 寫出上述句型的短語，直接短語和句柄。
答：
1. (4分)

2. (4分)
短語: Ma)， (Ma)， b(Ma)b
直接短語: Ma)
句柄: Ma)

(12分)對文法G(S)：
S → a | ^ | (T)
T → T，S | S
(1) 構造各非終結符的FIRSTVT和LASTVT集合;
(2) 構造算符優先表;
(3) 是算符優先文法嗎?
(4) 構造優先函數。
答：
(1) (4分)

(2) (4分)
a ^ ( ) ,
a > >
^ > >
( < < < = <
) > >
, < < < > >

(3) 是算符優先文法，因為任何兩個終結符之間至多隻有一種優先關系。 (1分)

(4) 優先函數(3分)
a ^ ( ) ,
F 4 4 2 4 4
G 5 5 5 2 3

(8分)設某語言的do-while語句的語法形式為
S do S(1) While E
其語義解釋為：

針對自下而上的語法分析器，按如下要求構造該語句的翻譯模式，將該語句翻譯成四元式：
(1) 寫出適合語法制導翻譯的產生式；
(2) 寫出每個產生式對應的語義動作。
答：(1). 適合語法制導翻譯的文法(4分)
G(S):
R do
UR S(1) While
SU E
(2). (4分)
R do
{ R.QUAD:=NXQ }

UR S(1) While
{ U.QUAD:=R.QUAD;
BACKPATCH(S.CHAIN, NXQ) }

SU E
{ BACKPATCH(E.TC, U.QUAD);
S.CHAIN:=E.FC }

答案二：
(1) S do M1 S(1) While M2 E
M ε (4分)
(2) M ε { M.QUAD := NXQ } (4分)
S do M1 S(1) While M2 E
{
BACKPATCH(S(1).CHAIN, M2.QUAD);
BACKPATCH(E.TC, M1.QUAD);
S.CHAIN:=E. FC
}

(10分)將語句
while C>0 do if A B=0 then C:=C+D else C:=C*D
翻譯成四元式。
答：
100 (j>， C， 0， 102)
101 (j， -， -， 112)
102 (jnz， A， -， 106)
103 (j， -， -， 104)
104 (j=， B， 0， 106)
105 (j， -， -， 109)
106 (+， C， D， T1)
107 (:=， T1， -， C)
108 (j， -， -， 100)
109 (*， C， D， T2)
110 (:=， T2， -， C)
111 (j， -， -， 100)
112

(10分)設有基本塊如下：
T1:=3
T2:=A*B
T3:=9+T1
M:=A*B
T4:=C-D
L:=T3*T4
T2:=C+D
N:=T2
畫出DAG圖；
設L，M，N 是出基本塊後的活躍變數，請給出優化後的四元式序列。
答：

1. (6分)
L

*
T2,M T4 T2,N

* - +

T1 T3
3 A B 12 C D

2. (4分)
M:=A*B
S1:=C-D
L:=12*S1
N:=C+D

(8分)文法G(S)及其LR分析表如下，請給出串baba#的分析過程。
(1) S → DbB (2) D → d (3) D → ε
(4) B → a (5) B → Bba (6) B → ε
LR分析表
ACTION GOTO
b D a # S B D
0 r3 s3 1 2
1 acc
2 s4
3 r2
4 r6 S5 r6 6
5 r4 r4
6 s7 r1
7 S8
8 r5 r5
解答：
步驟 狀態 符號 輸入串
0 0 # baba#
1 02 #D baba#
2 024 #Db aba#
3 0245 #Dba ba#
4 0246 #DbB ba#
5 02467 #DbBb a#
6 024678 #DbBba #
7 0246 #DbB #
8 01 #S # acc
哈哈，估計認識！！