编译原理回溯的定义

① 编译原理

编译原理)：利用编译程序从源语言编写的源程序产生目标程序的过程； 用编译程序产生目标程序的动作。 编译就是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言，计算机只认识1和0，编译程序把人们熟悉的语言换成2进制的。

编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段：词法分析；语法分析；语义检查和中间代码生成

(1)编译原理回溯的定义扩展阅读：

编译程序的语法分析器以单词符号作为输入，分析单词符号串是否形成符合语法规则的语法单位，如表达式、赋值、循环等，最后看是否构成一个符合要求的程序，按该语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构，程序是最终的一个语法单位。

编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。语法分析的方法分为两种：自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是从文法的开始符号出发，向下推导，推出句子。

而自下而上分析法采用的是移进归约法，基本思想是：用一个寄存符号的先进后出栈，把输入符号一个一个地移进栈里，当栈顶形成某个产生式的一个候选式时，即把栈顶的这一部分归约成该产生式的左邻符号。

② 编译原理的定义是什么

编译原理，说得通俗易懂一些就是：让机器通过某种机制和规则，将一种由人们书写的高级程序代码，经过若干步骤，最终翻译成机器可理解执行的二进制代码。
编译原理技术的具体应用，例如：
（1）、我们用户通常编写的 C/C++ 程序源代码（*.C/*.CPP），通过 Microsoft Visual C++ 编译器，将由人工书写的 C/C++ 语言程序源代码（*.C/*.CPP），最终翻译成机器可执行的二进制代码（*.EXE）；
（2）、人工智能领域中的自然语言处理、机器翻译技术（例如：英/汉翻译、日/汉翻译系统等）等，都需要使用到编译原理技术。

③ 编译原理-LL1文法详细讲解

我们知道2型文法( CFG )，它的每个产生式类型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一个表达式的文法:

最终推导出 id + (id + id) 的句子，那么它的推导过程就会构成一颗树，即 CFG 分析树：

从分析树可以看出，我们从文法开始符号起，不断地利用产生式的右部替换产生式左部的非终结符，最终推导出我们想要的句子。这种方式我们称为自顶向下分析法。

从文法开始符号起，不断用非终结符的候选式(即产生式)替换当前句型中的非终结符，最终得到相应的句子。
在每一步推导过程中，我们需要做两个选择:

因为一个句型中，可能存在多个非终结符，我们就不确定选择那一个非终结符进行替换。
对于这种情况，我们就需要做强制规定，每次都选择句型中第一个非终结符进行替换(或者每次都选择句型中最后一个非终结符进行替换)。

自顶向下的语法分析采用最左推导方式，即总是选择每个句型的最左非终结符进行替换。

最终的结果是要推导出一个特定句子(例如 id + (id + id) )。
我们将特定句子看成一个输入字符串，而每一个非终结符对应一个处理方法，这个处理方法用来匹配输入字符串的部分，算法如下:

方法解析:

这种方式称为递归下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

当选择的候选式不正确，就需要回溯( backtracking )，重新选择候选式，进行下一次尝试匹配。因为要不断的回溯，导致分析效率比较低。

这种方式叫做预测分析( Predictive Parsing )：

要实现预测分析，我们必须保证从文法开始符号起，每一个推导过程中，当前句型最左非终结符 A 对于当前输入字符 a ,只能得到唯一的 A 候选式。

根据上面的解决方法，我们首先想到，如果非终结符 A 的候选式只有一个以终结符 a 开头候选式不就行了么。
进而我们可以得出，如果一个非终结符 A ，它的候选式都是以终结符开头，并且这些终结符都各不相同，那么本身就符合预测分析了。

这就是S_文法，满足下面两个条件:

例子:

这就是一个典型的S_文法，它的每一个非终结符遇到任一终结符得到候选式是确定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到终结符 a 和 b 的时候，才能返回 S 的候选式，遇到其他终结符时，直接报错，匹配不成功。

虽然S_文法可以实现预测分析，但是从它的定义上看，S_文法不支持空产生式(ε产生式)，极大地限制了它的应用。

什么是空产生式(ε产生式)？

例子

这里 A 有了空产生式，那么 S 的产生式组 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,这样 a , bb , bc 就变成这个文法 G 的新句子了。

根据预测分析的定义，非终结符对于任一终结符得到的产生式是确定的，要么能获取唯一的产生式，要么不匹配直接报错。

那么空产生式何时被选择呢？

由此可以引入非终结符 A 的后继符号集的概念:
定义: 由文法 G 推导出来的所有句型，可以出现在非终结符 A 后边的终结符 a 的集合，就是这个非终结符 A 的后继符号集，记为 FOLLOW(A) 。

因此对于 A -> ε 空产生式，只要遇到非终结符 A 的后继符号集中的字符，可以选择这个空产生式。
那么对于 A -> a 这样的产生式，只要遇到终结符 a 就可以选择了。

由此我们引入的产生式可选集概念:
定义: 在进行推导时，选用非终结符 A 一个产生式 A→β 对应的输入符号的集合，记为 SELECT(A→β)

因为预测分析要求非终结符 A 对于输入字符 a ,只能得到唯一的 A 候选式。
那么对于一个文法 G 的所有产生式组，要求有相同左部的产生式，它们的可选集不相交。

在 S_文法基础上，我们允许有空产生式，但是要做限制:

将上面例子中的文法改造:

但是q_文法的产生式不能是非终结符打头，这就限制了其应用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允许产生式的右部首字符是非终结符，那么怎么得到这个产生式可选集。
我们知道对于产生式:

定义: 给定一个文法符号串 α ， α 的 串首终结符集 FIRST(α) 被定义为可以从 α 推导出的所有串首终结符构成的集合。

定义已经了解清楚了，那么该如何求呢？
例如一个文法符号串 BCDe , 其中 B C D 都是非终结符， e 是终结符。

因此对于一个文法符号串 X1X2 … Xn ，求解 串首终结符集 FIRST(X1X2 … Xn) 算法:

但是这里有一个关键点，如何求非终结符的串首终结符集？

因此对于一个非终结符 A , 求解 串首终结符集 FIRST(A) 算法:

这里大家可能有个疑惑，怎么能将 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果问文法符号串 Bβ 中包含非终结符 A ，就产生了循环调用的情况，该怎么办?

对于 串首终结符集 ，我想大家疑惑的点就是，串首终结符集到底是针对 文法符号串 的，还是针对 非终结符 的，这个容易弄混。
其实我们应该知道， 非终结符 本身就属于一个特殊的 文法符号串 。
而求解 文法符号串 的串首终结符集，其实就是要知道文法符号串中每个字符的串首终结符集:

上面章节我们知道了，对于非终结符 A 的 后继符号集 :
就是由文法 G 推导出来的所有句型，可以出现在非终结符 A 后边的终结符的集合，记为 FOLLOW(A) 。

仔细想一下，什么样的终结符可以出现在非终结符 A 后面，应该是在产生式中就位于 A 后面的终结符。例如 S -> Aa ，那么终结符 a 肯定属于 FOLLOW(A) 。

因此求非终结符 A 的 后继符号集 算法：

如果非终结符 A 是产生式结尾，那么说明这个产生式左部非终结符后面能出现的终结符，也都可以出现在非终结符 A 后面。

我们可以求出 LL(1) 文法中每个产生式可选集:

根据产生式可选集，我们可以构建一个预测分析表，表中的每一行都是一个非终结符，表中的每一列都是一个终结符，包括结束符号 $ ，而表中的值就是产生式。
这样进行语法推导的时候，非终结符遇到当前输入字符，就可以从预测分析表中获取对应的产生式了。

有了预测分析表，我们就可以进行预测分析了，具体流程:

可以这么理解：

我们知道要实现预测分析，要求相同左部的产生式，它们的可选集是不相交。
但是有的文法结构不符合这个要求，要进行改造。

如果相同左部的多个产生式有共同前缀，那么它们的可选集必然相交。
例如:

那么如何进行改造呢？
其实很简单，进行如下转换:

如此文法的相同左部的产生式，它们的可选集是不相交，符合现预测分析。

这种改造方法称为 提取公因子算法 。

当我们自顶向下的语法分析时，就需要采用最左推导方式。
而这个时候，如果产生式左部和产生式右部首字符一样(即A→Aα)，那么推导就可能陷入无限循环。
例如:

因此对于:

文法中不能包含这两种形式，不然最左推导就没办法进行。

例如:

它能够推导出如下:

你会惊奇的发现，它能推导出 b 和 (a)* (即由 0 个 a 或者无数个 a 生成的文法符号串)。其实就可以改造成:

因此消除 直接左递归 算法的一般形式：

例如:

消除间接左递归的方法就是直接带入消除，即

消除间接左递归算法：

这个算法看起来描述很多，其实理解起来很简单：

思考 : 我们通过 Ai -> Ajβ 来判断是不是间接左递归，那如果有产生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那么它是不是间接左递归呢？
间接地我们可以推出如果一个产生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那么这个产生式是不是间接左递归。

④ 编译原理试题·

Lex和Yacc应用方法(一).初识Lex
草木瓜 20070301
Lex(Lexical Analyzar 词法分析生成器)，Yacc(Yet Another Compiler Compiler
编译器代码生成器)是Unix下十分重要的词法分析，语法分析的工具。经常用于语言分
析，公式编译等广泛领域。遗憾的是网上中文资料介绍不是过于简单，就是跳跃太大，
入门参考意义并不大。本文通过循序渐进的例子，从0开始了解掌握Lex和Yacc的用法。

一.Lex(Lexical Analyzar) 初步示例
先看简单的例子(注：本文所有实例皆在RetHat linux下完成):
一个简单的Lex文件 exfirst.l 内容：
%{
#include "stdio.h"
%}
%%
[\n] ;
[0-9]+ printf("Int : %s\n",yytext);
[0-9]*\.[0-9]+ printf("Float : %s\n",yytext);
[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]* printf("Var : %s\n",yytext);
[\+\-\*\/\%] printf("Op : %s\n",yytext);
. printf("Unknown : %c\n",yytext[0]);
%%
在命令行下执行命令flex解析，会自动生成lex.yy.c文件：
[root@localhost liweitest]flex exfirst.l
进行编译生成parser可执行程序：
[root@localhost liweitest]cc -o parser lex.yy.c -ll
[注意：如果不加-ll链结选项，cc编译时会出现以下错误，后面会进一步说明。]
/usr/lib/gcc-lib/i386-redhat-linux/3.2.2/../../../crt1.o(.text+0x18): In function `_start':
../sysdeps/i386/elf/start.S:77: undefined reference to `main'
/tmp/cciACkbX.o(.text+0x37b): In function `yylex':
: undefined reference to `yywrap'
/tmp/cciACkbX.o(.text+0xabd): In function `input':
: undefined reference to `yywrap'
collect2: ld returned 1 exit status

创建待解析的文件 file.txt：
title
i=1+3.9;
a3=909/6
bcd=4%9-333
通过已生成的可执行程序，进行文件解析。
[root@localhost liweitest]# ./parser < file.txt
Var : title
Var : i
Unknown : =
Int : 1
Op : +
Float : 3.9
Unknown : ;
Var : a3
Unknown : =
Int : 909
Op : /
Int : 6
Var : bcd
Unknown : =
Int : 4
Op : %
Int : 9
Op : -
Int : 333
到此Lex用法会有个直观的了解：
1.定义Lex描述文件
2.通过lex，flex工具解析成lex.yy.c文件
3.使用cc编译lex.yy.c生成可执行程序

再来看一个比较完整的Lex描述文件 exsec.l ：

%{
#include "stdio.h"
int linenum;
%}
%%
title showtitle();
[\n] linenum++;
[0-9]+ printf("Int : %s\n",yytext);
[0-9]*\.[0-9]+ printf("Float : %s\n",yytext);
[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]* printf("Var : %s\n",yytext);
[\+\-\*\/\%] printf("Op : %s\n",yytext);
. printf("Unknown : %c\n",yytext[0]);
%%
showtitle()
{
printf("----- Lex Example -----\n");
}
int main()
{
linenum=0;
yylex(); /* 进行分析 */
printf("\nLine Count: %d\n",linenum);
return 0;
}
int yywrap()
{
return 1;
}
进行解析编译：
[root@localhost liweitest]flex exsec.l
[root@localhost liweitest]cc -o parser lex.yy.c
[root@localhost liweitest]./parser < file.txt
----- Lex Example -----
Var : i
Unknown : =
Int : 1
Op : +
Float : 3.9
Unknown : ;
Var : a3
Unknown : =
Int : 909
Op : /
Int : 6
Var : bcd
Unknown : =
Int : 4
Op : %
Int : 9
Op : -
Int : 333
Line Count: 4
这里就没有加-ll选项，但是可以编译通过。下面开始着重整理下Lex描述文件.l。

二.Lex(Lexical Analyzar) 描述文件的结构介绍
Lex工具是一种词法分析程序生成器，它可以根据词法规则说明书的要求来生成单词识
别程序，由该程序识别出输入文本中的各个单词。一般可以分为<定义部分><规则部
分><用户子程序部分>。其中规则部分是必须的，定义和用户子程序部分是任选的。

(1)定义部分
定义部分起始于 %{ 符号，终止于 %} 符号，其间可以是包括include语句、声明语句
在内的C语句。这部分跟普通C程序开头没什么区别。
%{
#include "stdio.h"
int linenum;
%}
(2) 规则部分
规则部分起始于"%%"符号，终止于"%%"符号，其间则是词法规则。词法规则由模式和
动作两部分组成。模式部分可以由任意的正则表达式组成，动作部分是由C语言语句组
成，这些语句用来对所匹配的模式进行相应处理。需要注意的是，lex将识别出来的单
词存放在yytext[]字符数据中，因此该数组的内容就代表了所识别出来的单词的内容。
类似yytext这些预定义的变量函数会随着后面内容展开一一介绍。动作部分如果有多
行执行语句，也可以用{}括起来。
%%
title showtitle();
[\n] linenum++;
[0-9]+ printf("Int : %s\n",yytext);
[0-9]*\.[0-9]+ printf("Float : %s\n",yytext);
[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]* printf("Var : %s\n",yytext);
[\+\-\*\/\%] printf("Op : %s\n",yytext);
. printf("Unknown : %c\n",yytext[0]);
%%
A.规则部分的正则表达式
规则部分是Lex描述文件中最为复杂的一部分，下面列出一些模式部分的正则表达式字
符含义：
A-Z, 0-9, a-z 构成模式部分的字符和数字。
- 指定范围。例如：a-z 指从 a 到 z 之间的所有字符。
\ 转义元字符。用来覆盖字符在此表达式中定义的特殊意义，
只取字符的本身。

[] 表示一个字符集合。匹配括号内的任意字符。如果第一个字
符是^那么它表示否定模式。例如: [abC] 匹配 a, b, 和C
的任何一个。

^ 表示否定。
* 匹配0个或者多个上述模式。
+ 匹配1个或者多个上述模式。
? 匹配0个或1个上述模式。
$ 作为模式的最后一个字符时匹配一行的结尾。
{ } 表示一个模式可能出现的次数。 例如: A{1,3} 表示 A 可
能出现1次或3次。[a-z]{5} 表示长度为5的，由a-z组成的
字符。此外，还可以表示预定义的变量。

. 匹配任意字符，除了 \n。
( ) 将一系列常规表达式分组。如：{Letter}({Letter}|{Digit})*
| 表达式间的逻辑或。
"一些符号" 字符的字面含义。元字符具有。如："*" 相当于 [\*]。
/ 向前匹配。如果在匹配的模式中的"/"后跟有后续表达式，
只匹配模版中"/"前面的部分。如：模式为 ABC/D 输入 ABCD，
时ABC会匹配ABC/D，而D会匹配相应的模式。输入ABCE的话，
ABCE就不会去匹配ABC/D。

B.规则部分的优先级

规则部分具有优先级的概念，先举个简单的例子：

%{
#include "stdio.h"
%}
%%
[\n] ;
A {printf("ONE\n");};
AA {printf("TWO\n");};
AAAA {printf("THREE\n");};
%%
此时，如果输入内容：
[root@localhost liweitest]# cat file1.txt
AAAAAAA
[root@localhost liweitest]# ./parser < file1.txt
THREE
TWO
ONE
Lex分析词法时，是逐个字符进行读取，自上而下进行规则匹配的，读取到第一个A字符
时，遍历后发现三个规则皆匹配成功，Lex会继续分析下去，读至第五个字符时，发现
"AAAA"只有一个规则可用，即按行为进行处理，以此类推。可见Lex会选择最长的字符
匹配规则。
如果将规则
AAAA {printf("THREE\n");};
改为
AAAAA {printf("THREE\n");};
./parser < file1.txt 输出结果为：
THREE
TWO

再来一个特殊的例子：
%%
title showtitle();
[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]* printf("Var : %s\n",yytext);
%%
并输入title，Lex解析完后发现，仍然存在两个规则，这时Lex只会选择第一个规则，下面
的则被忽略的。这里就体现了Lex的顺序优先级。把这个例子稍微改一下：
%%
[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]* printf("Var : %s\n",yytext);
title showtitle();
%%
Lex编译时会提示：warning, rule cannot be matched.这时处理title字符时，匹配
到第一个规则后，第二个规则就无效了。
再把刚才第一个例子修改下，加深下印象！
%{
#include "stdio.h"
%}
%%
[\n] ;
A {printf("ONE\n");};
AA {printf("TWO\n");};
AAAA {printf("THREE\n");};
AAAA {printf("Cannot be executed!");};
./parser < file1.txt 显示效果是一样的，最后一项规则肯定是会忽略掉的。

C.规则部分的使用变量
且看下面示例：
%{
#include "stdio.h"
int linenum;
%}
int [0-9]+
float [0-9]*\.[0-9]+
%%
{int} printf("Int : %s\n",yytext);
{float} printf("Float : %s\n",yytext);
. printf("Unknown : %c\n",yytext[0]);
%%
在%}和%%之间，加入了一些类似变量的东西，注意是没有;的，这表示int，float分
别代指特定的含义，在两个%%之间，可以通过{int}{float}进行直接引用，简化模
式定义。

(3) 用户子程序部分
最后一个%%后面的内容是用户子程序部分，可以包含用C语言编写的子程序，而这些子
程序可以用在前面的动作中，这样就可以达到简化编程的目的。这里需要注意的是，
当编译时不带-ll选项时，是必须加入main函数和yywrap(yywrap将下后面说明)。如：
...
%%
showtitle()
{
printf("----- Lex Example -----\n");
}
int main()
{
linenum=0;
yylex(); /* 进行Lex分析 */
printf("\nLine Count: %d\n",linenum);
return 0;
}
int yywrap()
{
return 1;
}

三.Lex(Lexical Analyzar) 一些的内部变量和函数
内部预定义变量：
yytext char * 当前匹配的字符串
yyleng int 当前匹配的字符串长度
yyin FILE * lex当前的解析文件，默认为标准输出
yyout FILE * lex解析后的输出文件，默认为标准输入
yylineno int 当前的行数信息
内部预定义宏：
ECHO #define ECHO fwrite(yytext, yyleng, 1, yyout) 也是未匹配字符的
默认动作

内部预定义的函数：
int yylex(void) 调用Lex进行词法分析
int yywrap(void) 在文件(或输入)的末尾调用。如果函数的返回值是1，就停止解
析。 因此它可以用来解析多个文件。代码可以写在第三段，这
样可以解析多个文件。 方法是使用 yyin 文件指针指向不同的
文件，直到所有的文件都被解析。最后，yywrap() 可以返回1
来表示解析的结束。

lex和flex都是解析Lex文件的工具，用法相近，flex意为fast lexical analyzer generator。
可以看成lex的升级版本。

相关更多内容就需要参考flex的man手册了，十分详尽。

四.关于Lex的一些综述
Lex其实就是词法分析器，通过配置文件*.l，依据正则表达式逐字符去顺序解析文件，
并动态更新内存的数据解析状态。不过Lex只有状态和状态转换能力。因为它没有堆栈，
它不适合用于剖析外壳结构。而yacc增加了一个堆栈，并且能够轻易处理像括号这样的
结构。Lex善长于模式匹配，如果有更多的运算要求就需要yacc了。

⑤ 回溯的在编译原理中的运用

如左图，在发生虚假匹配时需要进行回溯，就是退回到开始的位置

⑥ 编译原理题目

习题一、单项选择题
1、将编译程序分成若干个“遍”是为了 。
a．提高程序的执行效率
b．使程序的结构更加清晰
c．利用有限的机器内存并提高机器的执行效率
d．利用有限的机器内存但降低了机器的执行效率
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 可以定义一个程序的意义。
a．语义规则 b．词法规则
c．产生规则 d．词法规则
7、词法分析器的输入是 。
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的是- 。
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
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
解答
1、将编译程序分成若干个“遍”是为了使编译程序的结构更加清晰，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的知识，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的就是各种表格，因此选d。
5、目标代码包括汇编指令代码、可重定位指令代码和绝对指令代码3种，因此不是目标代码的只能选d。
6、词法分析遵循的是构词规则，语法分析遵循的是语法规则，中间代码生成遵循的是语义规则，并且语义规则可以定义一个程序的意义。因此选a。
7、b 8、c 9、d 10、c
二、多项选择题
1、编译程序各阶段的工作都涉及到 。
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
解答
1．b、c 2. a、b、c、e
三、填空题
1、解释程序和编译程序的区别在于 。
2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是 、语法分析 、代码优化和目标代码生成。 3、编译程序工作过程中，第一段输入是 ，最后阶段的输出为 程序。
4、编译程序是指将 程序翻译成 程序的程序。 解答
是否生成目标程序 2、词法分析 中间代码生成 3、源程序 目标代码生成 4、源程序 目标语言
一、单项选择题
1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是 。
a. xyx b. (xyx)* c. xnyxn(n≥0) d. x*yx*
2、文法G描述的语言L(G)是指 。
a. L(G)={α|S+ ⇒α , α∈VT*} b. L(G)={α|S*⇒α, α∈VT*}
c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(VT∪VN*)} d. L(G)={α|S+ ⇒α, α∈(VT∪VN*)}
3、有限状态自动机能识别 。
a. 上下文无关文法 b. 上下文有关文法
c.正规文法 d. 短语文法
4、设G为算符优先文法，G的任意终结符对a、b有以下关系成立 。
a. 若f(a)>g(b)，则a>b b.若f(a)<g(b)，则a<b
c. a~b都不一定成立 d. a~b一定成立
5、如果文法G是无二义的，则它的任何句子α 。
a. 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同
b. 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同
c. 最左推导和最右推导必定相同
d. 可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同
6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是 。
a. 短语 b.句柄 c. 句型 d. 句子
7、文法G：E→E+T|T
T→T*P|P
P→(E)|I
则句型P+T+i的句柄和最左素短语为 。
a.P+T和i b. P和P+T c. i和P+T+i d.P和T
8、设文法为：S→SA|A
A→a|b
则对句子aba，下面 是规范推导。
a. SÞSAÞSAAÞAAAÞaAAÞabAÞaba
b. SÞSAÞSAAÞAAAÞAAaÞAbaÞaba
c. SÞSAÞSAAÞSAaÞSbaÞAbaÞaba
d. SÞSAÞSaÞSAaÞSbaÞAbaÞaba
9、文法G：S→b|∧(T)
T→T,S|S
则FIRSTVT(T) 。
a. {b,∧,(} b. {b,∧,)} c.{b,∧,(,，} d.{b,∧,),，}
10、产生正规语言的文法为 。
a. 0型 b. 1型 c. 2型 d. 3型
11、采用自上而下分析，必须 。
a. 消除左递归 b. 消除右递归 c. 消除回溯 d. 提取公共左因子
12、在规范归约中，用 来刻画可归约串。
a. 直接短语 b. 句柄 c. 最左素短语 d. 素短语
13、有文法G：E→E*T|T
T→T+i|i
句子1+2*8+6按该文法G归约，其值为 。
a. 23 B. 42 c. 30 d. 17
14、规范归约指 。
a. 最左推导的逆过程 b. 最右推导的逆过程
c. 规范推导 d. 最左归约的逆过程
[解答]
1、选c。
2、选a。
3、选c。
4、虽然a与b没有优先关系，但构造优先函数后，a与b就一定存在优先关系了。所以，由f(a)>g)(b)或f(a)<g(b)并不能判定原来的a与b之间是否存在优先关系：故选c。
5、如果文法G无二义性，则最左推导是先生长右边的枝叶：对于d，如果有两个不同的是了左推导，则必然有二义性。故选a。
6、选c。
7、由图2-8-1的语法树和优先关系可以看出应选b。

8、规范推导是最左推导，故选d。
9、由T→T,…和T→(… 得FIRSTVT(T))={(,，)}；
由T→S得FIRSTVT(S)⊂FIRSTVT(T)，而FIRSTVT(S)={b,∧,(}；即
FIRSTVT(T)={b,∧,(,，}； 因此选c。
10、d 11、c 12、b 13、b 14、b
二、多项选择题
1、下面哪些说法是错误的 。
a. 有向图是一个状态转换图 b. 状态转换图是一个有向图
c.有向图是一个DFA d.DFA可以用状态转换图表示
2、对无二义性文法来说，一棵语法树往往代表了 。
a. 多种推导过程 b. 多种最左推导过程 c.一种最左推导过程
d.仅一种推导过程 e.一种最左推导过程
3、如果文法G存在一个句子，满足下列条件 之一时，则称该文法是二义文法。
a. 该句子的最左推导与最右推导相同
b. 该句子有两个不同的最左推导
c. 该句子有两棵不同的最右推导
d. 该句子有两棵不同的语法树
e.该句子的语法树只有一个
4、有一文法G：S→AB
A→aAb|ε
B→cBd|ε
它不产生下面 集合。
a. {anbmcndm|n,m≥0} b. {anbncmdm|n,m>0}
c. {anbmcmdn|n,m≥0} d. {anbncmdm|n,m≥0}
e. {anbncndn|n≥0}
5、自下而上的语法分析中，应从 开始分析。
a. 句型 b. 句子 c. 以单词为单位的程序
d. 文法的开始符 e. 句柄
6、对正规文法描述的语言，以下 有能力描述它。
a.0型文法 b.1型文法 c.上下文无关文法 d.右线性文法 e.左线性文法
解答 1、e、a、c 2、a、c、e 3、b、c、d 4、a、c 5、b、c 6、a、b、c、d、e
三、填空题
1、文法中的终结符和非终结符的交集是 。词法分析器交给语法分析器的文法符号一定是 ，它一定只出现在产生式的 部。
2、最左推导是指每次都对句型中的 非终结符进行扩展。
3、在语法分析中，最常见的两种方法一定是 分析法，另一是 分析法。
4、采用 语法分析时，必须消除文法的左递归。
5、 树代表推导过程， 树代表归约过程。
6、自下而上分析法采用 、归约、错误处理、 等四种操作。
7、Chomsky把文法分为 种类型，编译器构造中采用 和 文法，它们分别产生 和 语言，并分别用 和 自动机识别所产生的语言。
解答 1、空集 终结符 右
2、最左
3、自上而上 自下而上
4、自上而上
5、语法 分析
6、移进 接受
7、4 2 型 3型 上下文无关语言 正规语言 下推自动机 有限
四、判断题
1、文法 S→aS|bR|ε描述的语言是(a|bc)* ( )
R→cS
2、在自下而上的语法分析中，语法树与分析树一定相同。 （ ）
3、二义文法不是上下文无关文法。 （ ）
4、语法分析时必须先消除文法中的左递归。 （ ）
5、规范归约和规范推导是互逆的两个过程。 （ ）
6、一个文法所有句型的集合形成该文法所能接受的语言。 （ ）
解答 1、对 2、错 3、错 4、错 5、错 6、错
五、简答题
1、句柄 2、素短语 3、语法树 4、归约 5、推导
[解答]
1、句柄：一个句型的最左直接短语称为该句型的句柄。
2、素短语：至少含有一个终结符的素短语，并且除它自身之外不再含任何更小的素短语。
3、语法树：满足下面4个条件的树称之为文法G[S]的一棵语法树。
①每一终结均有一标记，此标记为VN∪VT中的一个符号；
②树的根结点以文法G[S]的开始符S标记；
③若一结点至少有一个直接后继，则此结点上的标记为VN中的一个符号；
④若一个以A为标记的结点有K个直接后继，且按从左至右的顺序，这些结点的标记分别为X1,X2,…,XK，则A→X1,X2,…,XK，必然是G的一个产生式。
4、归约：我们称αγβ直接归约出αAβ，仅当A→γ 是一个产生式，且α、β∈(VN∪VT)*。归约过程就是从输入串开始，反复用产生式右部的符号替换成产生式左部符号，直至文法开始符。
5、推导：我们称αAβ直接推出αγβ，即αAβÞαγβ，仅当A→ γ 是一个产生式，且α、β∈(VN∪VT)*。如果α1Þα2Þ…Þαn，则我们称这个序列是从α1至α2的一个推导。若存在一个从α1αn的推导，则称α1可推导出αn。推导是归约的逆过程。
六、问答题
1、给出上下文无关文法的定义。
[解答]
一个上下文无关文法G是一个四元式（VT,VN,S, P），其中：
●VT是一个非空有限集，它的每个元素称为终结符号；
●VN是一个非空有限集，它的每个元素称为非终结符号，VT∩VN=Φ；
●S是一个非终结符号，称为开始符号；
●P是一个产生式集合（有限），每个产生式的形式是P→α，其中，P∈VN，
α∈(VT∪VN)*。开始符号S至少必须在某个产生式的左部出现一次。
2、文法G[S]：
S→aSPQ|abQ
QP→PQ
bP→bb
bQ→bc
cQ→cc
（1）它是Chomsky哪一型文法？
（2）它生成的语言是什么？
[解答]
（1）由于产生式左部存在终结符号，且所有产生式左部符号的长度均小于等于产生式右部的符号长度，所以文法G[S]是Chomsky1型文法，即上下文有关文法。
（2）按产生式出现的顺序规定优先级由高到低（否则无法推出句子），我们可以得到：
SÞabQÞabc
SÞaSPQÞaabQPQÞaabPQQÞaabbQQÞaabbcQÞaabbcc
SÞaSPQÞaaSPQPQÞaaabQPQPQÞaaabPQQPQÞaaabPQPQQÞaaaPPQQQÞ
aaabbPqqqÞaaabbQQQÞaaabbbcQQÞaaabbbccQÞaaabbbccc
……
于是得到文法G[S]生成的语言L={anbncn|n≥1}
3、按指定类型，给出语言的文法。
L={aibj|j＞i≥1}的上下文无关文法。
【解答】
（1）由L={aibj|j＞i≥1}知，所求该语言对应的上下文无关文法首先应有S→aSb型产生式，以保证b的个数不少于a的个数；其次，还需有S→Sb或S→bS型的产生式，用以保证b的个数多于a的个数；也即所求上下文无关文法G[S]为：
G[S]：S→aSb|Sb|b
4、有文法G：S→aAcB|Bd
A→AaB|c
B→bScA|b
（1）试求句型aAaBcbbdcc和aAcbBdcc的句柄；
（2）写出句子acabcbbdcc的最左推导过程。
【解答】（1）分别画出对应两句型的语法树，如图2-8-2所示
句柄:AaB Bd

图2-8-2 语法树
（2）句子acabcbbdcc的最左推导如下：
SÞaAcBÞaAaBcBÞacaBcBÞacabcBÞacabcbScAÞacabcbBdcA
ÞacabcbbdcAÞacabcbbdcc
5、对于文法G[S]：
S→（L）|aS|a L→L, S|S
（1）画出句型（S,（a））的语法树。（2）写出上述句型的所有短语、直接短语、句柄和素短语。
【解答】
（1）句型（S,（a））的语法树如图2-8-3所示

（2）由图2-8-3可知：
①短语：S、a、(a)、S,(a)、(S,(a))；
②直接短语：a、S；
③句柄：S；
④素短语：素短语可由图2-8-3中相邻终结符之间的优先关系求得，即；

因此素短语为a。
6、考虑文法G[T]：
T→T*F|F
F→F↑P|P
P→（T）|i
证明T*P↑（T*F）是该文法的一个句型，并指出直接短语和句柄。
【解答】
首先构造T*P↑（T*F）的语法树如图2-8-4所示。

由图2-8-4可知，T*P↑（T*F）是文法G[T]的一个句型。
直接短语有两个，即P和T*F；句柄为P。

一、单项选择题
1、词法分析所依据的是 。
a. 语义规则 b. 构词规则 c. 语法规则 d. 等价变换规则
2、词法分析器的输出结果是 。
a. 单词的种别编码 b. 单词在符号表中的位置
c. 单词的种别编码和自身值 d. 单词自身值
3、正规式M1和M2等价是指 。
a. M1和M2的状态数相等 b. M1和M2的有向弧条数相等
c. M1和M2所识别的语言集相等 d. M1和M2状态数和有向弧条数相等
4、状态转换图（见图3-6-1）接受的字集为 。

a. 以 0开头的二进制数组成的集合 b. 以0结尾的二进制数组成的集合
c. 含奇数个0的二进制数组成的集合 d. 含偶数个0的二进制数组成的集合
5、词法分析器作为独立的阶段使整个编译程序结构更加简洁、明确，因此， 。
a. 词法分析器应作为独立的一遍 b. 词法分析器作为子程序较好
c. 词法分析器分解为多个过程，由语法分析器选择使用 d. 词法分析器并不作为一个独立的阶段
解答 1、b 2、c 3、c 4、d 5、b
二、多项选择题
1、在词法分析中，能识别出 。
a. 基本字 b. 四元式 c. 运算符
d. 逆波兰式 e. 常数
2、令∑={a,b}，则∑上所有以b开头，后跟若干个ab的字的全体对应的正规式为 。
a. b(ab)* b. b(ab)+ c.(ba)*b
d. (ba)+b e. b(a|b)
解答 1、a、c、e 2、a、b、d
三、填空题
1、确定有限自动机DFA是 的一个特例。
2、若二个正规式所表示的 相同，则认为二者是等价的。
3、一个字集是正规的，当且仅当它可由 所 。
解答 1、NFA 2、正规集 3、DFA（NFA）所识别
四、判断题
1、一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一终态。 （ ）
2、设r和s分别是正规式，则有L（r|s）=L(r)|L(s)。 （ ）
3、自动机M和M′的状态数不同，则二者必不等价。 （ ）
4、确定的自动机以及不确定的自动机都能正确地识别正规集。 （ ）
5、对任意一个右线性文法G，都存在一个NFA M，满足L(G)=L(M)。 （ ）
6、对任意一个右线性文法G，都存在一个DFA M，满足L(G)=L(M)。 （ ）
7、对任何正规表达式e，都存在一个NFA M，满足L(G)=L(e)。 （ ）
8、对任何正规表达式e，都存在一个DFA M，满足L(G)=L(e)。 （ ）
解答 1 、2、3、错 4、5、6、7、8、正确
五、基本题
1、设M＝（{x,y}, {a,b}, f,x,{y}）为一非确定的有限自动机，其中f定义如下：
f（x,a）＝{x,y} f（x,b）＝{y}
f（y,a）＝φ f（y,b）＝{x,y}
试构造相应的确定有限自动机M′。
解答：对照自动机的定义M=(S,Σ,f,S0,Z)，由f的定义可知f(x,a)、f(y,b)均为多值函数，所以是一非确定有限自动机，先画出NFA M相应的状态图，如图3-6-2所示。

用子集法构造状态转换矩阵表3-6-3所示。
I Ia Ib
{x} {x,y} {y}
{y} — {x,y}
{x,y} {x,y} {x,y}
将转换矩阵中的所有子集重新命名而形成表3-6-4所示的状态转换矩阵。
表3-6-4 状态转换矩阵
a b
0 2 1
1 — 2
2 2 2
即得到M′=（{0,1,2}, {a,b}, f,0, {1,2}），其状态转换图如图3-6-5所示。

将图3-6-5的DFA M′最小化。首先，将M′的状态分成终态组{1，2}与非终态组{0}；其次，考察{1,2}。由于{1,2}a={1,2}b={2}⊂{1,2}，所以不再将其划分了，也即整个划分只有两组{0}，{1,2}：令状态1代表{1,2}，即把原来到达2的弧都导向1，并删除状态2。最后，得到如图3-6-6所示化简DFA M′。

2、对给定正规式b*（d|ad）（b|ab）+，构造其NFA M；
解答：首先用A+=AA*改造正规式得：b*(d|ad)(b|ab)(b|ab)*；其次，构造该正规式的NFA M，如图3-6-7所示。
求采纳为满意回答。

⑦ 编译原理回溯

消除回溯：提取左公因子a,（注：用e代表一补西农符号,就是反三的那个符号,在电脑上不知道怎么打那个符号）
S→aS'|(L)
S'→S|e
消除左递归：
L→SL'
L'→,SL'|e (注意S前面有一个符号“,”)

⑧ 编译原理文法

编译原理文法的概念为：每一种自然语言或者是编程语言都需要文法来描述，文法相当于语言学的语义分析，即分析每一句话所表示的含义，编译器需要利用文法来完成其语法分析和语义分析。

字母表是元素的非空有穷集合，字母表中的元素称之为符号，因此，字母表也称之为符号集。例如C语言中的字母表由字母、数字、关键字等组成。

符号串，就是由符号集中的元素组成的序列。例如，给定符号集a、b、c，那么abc、abb、ac就是由该符号集组成的符号串。一个文法中，含有一个，或多个产生式，产生式，描述了将终结符集合和非终结符集合组合成串的方法。

⑨ 编译原理语法分析中消除左递归的问题。比如A→Ab|c中为什么说它是左递归呢，明明是A定义为Ab或者

A->Ab|c为什么是左递归，和为什么要消除左递归：

定义，就无需争辩了。至于为什么自顶向下文法不能处理左递归,解释如下：

c∈FIRST(A)，所以当预测分析的栈顶出现非终结符A，而输入字符串最左边为c时，就不知道用产生式A->Ab还是A->c了。无法构造预测分析表。比如输入字符串为cbb，我们人当然容易知道是A->Ab->Abb->cbb了，但是电脑没那么聪明，如果不消除左递归，只有回溯了。

⑩ 编译原理全部的名词解释

书上有别那么懒！。。。。
编译过程的六个阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成
解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序，然后再执行目标程序。解释方式是接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然后再接受下一句。
编译程序：就是指这样一种程序，通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。
解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码
句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的。）:文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导)，或者存在两棵不同的语法树，则称这个句子是二义性的。
文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子，则这个文法是二义文法，否则是无二义文法。
LL(1)的含义：(LL(1)文法是无二义的； LL(1)文法不含左递归)
第1个L：从左到右扫描输入串 第2个L：生成的是最左推导
1 ：向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归
文法符号的属性:单词的含义，即与文法符号相关的一些信息。如，类型、值、存储地址等。
一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F)
G：上下文无关文法。
V：属性的有穷集。每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连。属性与变量一样，可以进行计算和传递。
F：关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集。断言或语义规则与一个产生式相联，只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性。
综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属
继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性。
(1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性，但文法开始符号没有继承属性。
(2) 终结符只有综合属性，没有继承属性，它们由词法程序提供。
在计算时： 综合属性沿属性语法树向上传递；继承属性沿属性语法树向下传递。
语法制导翻译：是指在语法分析过程中，完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作。
语法制导翻译实现：对单词符号串进行语法分析，构造语法分析树，然后根据需要构造属性依赖图，遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算。
中间代码（中间语言）
1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式。
2、一般，快速编译程序直接生成目标代码。
3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确，常采用中间代码，这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理，并且可以在中间代码一级进行优化工作，使得代码优化比较容易实现。
何谓中间代码：源程序的一种内部表示，不依赖目标机的结构，易于代码的机械生成。
为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚；利于不同目标机上实现同一种语言。
(2)便于移植，便于修改，便于进行与机器无关的优化。
中间代码的几种形式：逆波兰记号 ，三元式和树形表示 ，四元式
符号表的一般形式：一张符号表的的组成包括两项，即名字栏和信息栏。
信息栏包含许多子栏和标志位，用来记录相应名字和种种不同属性，名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字（key word）。
符号表的功能：（1）收集符号属性 (2) 上下文语义的合法性检查的依据： 检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性。(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据
符号的主要属性及作用：
1. 符号名 2. 符号的类型 （整型、实型、字符串型等））3. 符号的存储类别（公共、私有）
4. 符号的作用域及可视性 （全局、局部） 5. 符号变量的存储分配信息 （静态存储区、动态存储区）
存储分配方案策略：静态存储分配；动态存储分配：栈式、 堆式。
静态存储分配
1、基本策略
在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间，并能确定每个数据项的单元地址。
2、适用的分配对象：子程序的目标代码段；全局数据目标（全局变量）
3、静态存储分配的要求：不允许递归调用，不含有可变数组。
FORTRAN程序是段结构，不允许递归，数据名大小、性质固定。 是典型的静态分配
动态存储分配
1、如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间，那么，就需要采用动态存储管理技术。
2、两种动态存储分配方式：栈式，堆式
栈式动态存储分配
分配策略：将整个程序的数据空间设计为一个栈。
【例】在具有递归结构的语言程序中，每当调用一个过程时，它所需的数据空间就分配在栈顶，每当过程工作结束时就释放这部分空间。
过程所需的数据空间包括两部分
一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象。如局部变量、参数单元、临时变量等；
另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据)。
活动记录（AR）
一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理，这个区 (块)叫做一个活动记录。
构成
1、临时工作单元；2、局部变量；3、机器状态信息；4、存取链；
5、控制链；6、实参；7、返回地址
什么是代码优化
所谓优化，就是对代码进行等价变换，使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同，而运行速度加快或占用存储空间减少。
优化原则：等价原则：经过优化后不应改变程序运行的结果。
有效原则：使优化后所产生的目标代码运行时间较短，占用的存储空间较小。
合算原则：以尽可能低的代价取得较好的优化效果。
常见的优化技术
(1) 删除多余运算(删除公共子表达式) (2) 代码外提 +删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件 (5)合并已知量与复写传播 (6)删除无用赋值
基本块定义
程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列，称为程序的一个基本块。

给我分数啊。。。