编译原理简明实验答案

‘壹’ 求《编译原理》第三版（西北工业大学出版社）课后题答案

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节选：
第二章
2.3
叙述由下列正规式描述的语言
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开始和结尾，而且长度大于等于2的0、1串
b)
所有0,1串（含空串）
c)
倒数第三位是0的0、1串
d)
仅含3个1的0、1串
e)
偶数个0和偶数个1的0、1串（含空串）

‘贰’ 编译原理中的文法设计这题该怎么做，能给一下思路和答案吗

文法的设计需要考虑文法的类型和表达能力。一种可能的思路是：

• 首先，确定值为非负的5的倍数或3的李腊消倍数的数字串有什么特征，例如结尾只能是0或5或3或6或9，不能有前导0等。

• 然后，选择合适的文法类型来描述这些特征，例如正规文法、上下文无关文法等。

• 最后，根据文法类哪知型的规则，给出局宽产生式和开始符号。

一种可能的答案是：

• 使用正规文法来描述这个语言。

• 产生式如下：

• S -> 0 | 3 | 5 | 6 | 9


• S -> A0 | A3 | A5 | A6 | A9


• A -> S


• A -> AA



• 开始符号为S。

‘叁’ 用 C 语言编写的源文件经过编译，若没有产生编译错误，则系统将

本题正确答案应为B选项。

C选项为错误答案。

原因如下：

1、编译程序仅仅是将源语言编写的源程序转换为目标程序。

2、编译是把高级语言变成计算机可以识别的2进制语言。

3、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；代码优化；目标代码生成。

显然，编译的过程中并没有运行程序输出结果的步骤，编译的结果是生成目标文件（代码）。

因此C选项为错误答案，B选项为正确答案。

编译原理图如下：

(3)编译原理简明实验答案扩展阅读：

目标代码（目标文件）生成是编译的最后一个阶段。目标代码生成器把语法分析后或优化后的中间代码变换成目标代码。目标代码有三种形式：

1、 可以立即执行的机器语言代码，所有地址都重定位；

2、待装配的机器语言模块，当需要执行时，由连接装入程序把它们和某些运行程序连接起来，转换成能执行的机器语言代码；

3、汇编语言代码，须经过汇编程序汇编后，成为可执行的机器语言代码。

目标代码生成阶段应考虑直接影响到目标代码速度的三个问题：一是如何生成较短的目标代码；二是如何充分利用计算机中的寄存器，减少目标代码访问存储单元的次数；三是如何充分利用计算机指令系统的特点，以提高目标代码的质量。

参考资料：

编译_网络

‘肆’ 编译原理 设文法G[S] 求答案！

1. ·消除左递归 S→aAS'|∧aAS'
   S'→VaAS'|ε

   对A的产生式提取左因子 A→∧aA' A'→A|ε

2. · 非终结符合 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’ 编译原理问题，高手进。

回答下列问题：(30分)
(6分)对于下面程序段
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.
若参数传递的方法分别为(1)传值、(2)传地址，(3)传名，请写出程序执行的输出结果。
答： (1) 3 (2) 16 (3) 16 (每个值2分)

(6分)计算文法G(M)的每个非终结符的FIRST和FOLLOW集合，并判断该文法是否是LL(1)的，请说明理由。
G(M)：
M → TB
T → Ba |
B → Db | eT |
D → d |

解答：
计算文法的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}

检查文法的所有产生式，我们可以得到：
1. 该文法不含左递归，
2. 该文法中每一个非终结符M，T，B，D的各个产生式的候选首符集两两不相交。
3. 该文法的非终结符T、B和D，它们都有候选式，而且
FIRST(T)∩FOLLOW(T)={ a，b，e，d }≠
所以该文法不是LL(1)文法。(2分)

(4分)考虑下面的属性文法
产 生 式 语 义 规 则
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
画出字符串abc的语法树;
对于该语法树，假设S.u的初始值为5，属性计算完成后，S.v的值为多少。
答：(1) (2分)

(2) S.v的值为18 (2分)

(4分)运行时的DISPLAY表的内容是什么？它的作用是什么？
答：DISPLAY表是嵌套层次显示表。每当进入一个过程后，在建立它的活动记录区的同时建立一张嵌套层次显示表diaplay.假定现在进入的过程层次为i，则它的diaplay表含有i+1个单元，自顶向下每个单元依次存放着现行层、直接外层、…、直至最外层(主程序，0层)等每层过程的最新活动记录的起始地址。通过DISPLAY表可以访问其外层过程的变量。

(5分)对下列四元式序列生成目标代码：
A:=B*C
D:=E+A
G:=B+C
H:=G*D
其中，H在基本块出口之后是活跃变量， R0和R1是可用寄存器。
答: 目标代码序列
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)写出表达式a+b*(c-d)对应的逆波兰式、三元式序列和抽象语法树。
答：
逆波兰式：(abcd-*+) (1分)
三元式序列: (2分)
OP ARG1 ARG2
(1) - c d
(2) * b (1)
(3) + a (2)
抽象语法树：(2分)

(8分)构造一个DFA，它接受={a，b}上所有包含ab的字符串。
答：
(2分)构造相应的正规式：(a|b)*ab(a|b)*

(3分)
a a

a b
b b

(3分)确定化：
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)写一个文法使其语言为L(G)={anbncm| m,n≥1，n为奇数，m为偶数}。
答：
文法G(S):

(8分)对于文法G(S):

1. 写出句型b(Ma)b的最右推导并画出语法树。
2. 写出上述句型的短语，直接短语和句柄。
答：
1. (4分)

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

(12分)对文法G(S)：
S → a | ^ | (T)
T → T，S | S
(1) 构造各非终结符的FIRSTVT和LASTVT集合;
(2) 构造算符优先表;
(3) 是算符优先文法吗?
(4) 构造优先函数。
答：
(1) (4分)

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

(3) 是算符优先文法，因为任何两个终结符之间至多只有一种优先关系。 (1分)

(4) 优先函数(3分)
a ^ ( ) ,
F 4 4 2 4 4
G 5 5 5 2 3

(8分)设某语言的do-while语句的语法形式为
S do S(1) While E
其语义解释为：

针对自下而上的语法分析器，按如下要求构造该语句的翻译模式，将该语句翻译成四元式：
(1) 写出适合语法制导翻译的产生式；
(2) 写出每个产生式对应的语义动作。
答：(1). 适合语法制导翻译的文法(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)将语句
while C>0 do if A B=0 then C:=C+D else C:=C*D
翻译成四元式。
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)设有基本块如下：
T1:=3
T2:=A*B
T3:=9+T1
M:=A*B
T4:=C-D
L:=T3*T4
T2:=C+D
N:=T2
画出DAG图；
设L，M，N 是出基本块后的活跃变量，请给出优化后的四元式序列。
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，请给出串baba#的分析过程。
(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：
步骤 状态 符号 输入串
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，估计认识！！