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编译原理习题

Revisedasof23November2020

编译原理习题

一、填空题:

1-01.编译程序的工作过程一般可以划分为词法分析,语法分析,语义分析，之间代码生成,代码优化等几个基本阶段,同时还会伴有表格处理和出错处理.

1-02.若源程序是用高级语言编写的,目标程序是机器语言程序或汇编程序,则其翻译程序称为编译程序.

1-03.编译方式与解释方式的根本区别在于是否生成目标代码.

1-04.翻译程序是这样一种程序,它能够将用甲语言书写的程序转换成与其等价的用乙语言书写的程序.

1-05.对编译程序而言,输入数据是源程序,输出结果是目标程序.

1-06.如果编译程序生成的目标程序是机器代码程序,则源程序的执行分为两大阶段:

编译阶段和运行阶段.如果编译程序生成的目标程序是汇编语言程序,则源程序的执行分为三个阶段:

编译阶段,汇编阶段和运行阶段.

1-07.若源程序是用高级语言编写的，目标程序是机器语言程序或汇编程序，则其翻译程序称为编译程序。

1-08.一个典型的编译程序中，不仅包括词法分析、语法分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等五个部分，还应包括表格处理和出错处理。

其中，词法分析器用于识别单词。

1-09.编译方式与解释方式的根本区别为是否生成目标代码。

2-01.所谓最右推导是指：

任何一步αβ都是对α中最右非终结符进行替换的。

2-02.一个上下文无关文法所含四个组成部分是一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号、一组产生式。

2-03.产生式是用于定义语法成分的一种书写规则。

2-04.设G[S]是给定文法，则由文法G所定义的语言L（G）可描述为：

L（G）＝{x│S

x,x∈VT*}。

2-05.设G是一个给定的文法，S是文法的开始符号，如果S

x（其中x∈V*），则称x是文法的一个句型。

2-06.设G是一个给定的文法，S是文法的开始符号，如果S

x（其中x∈VT*）,则称x是文法的一个句子。

3-01.扫描器的任务是从源程序中识别出一个个单词符号。

4-01.语法分析最常用的两类方法是自上而下和自下而上分析法。

4-02.语法分析的任务是识别给定的终极符串是否为给定文法的句子。

4-03.递归下降法不允许任一非终极符是直接左递归的。

4-04.自顶向下的语法分析方法的关键是如何选择候选式的问题。

4-05.递归下降分析法是自顶向上分析方法。

4-06.自顶向下的语法分析方法的基本思想是：

从文法的开始符号开始，根据给定的输入串并按照文法的产生式一步一步的向下进行直接推导，试图推导出文法的句子，使之与给定的输入串匹配。

5-01.自底向上的语法分析方法的基本思想是：

从给定的终极符串开始，根据文法的规则一步一步的向上进行直接归约，试图归约到文法的开始符号。

5-02.自底向上的语法分析方法的基本思想是：

从输入串入手，利用文法的产生式一步一步地向上进行直接归约，力求归约到文法的开始符号。

5-03.简单优先方法每次归约当前句型的句柄，算符优先方法每次归约当前句型的最左素短语，二者都是不断移进输入符号，直到符号栈顶出现可归约串的尾，再向前找到可归约串的头，然后归约。

5-04.在LR（0）分析法的名称中，L的含义是自左向右的扫描输入串，R的含义是最左归约，0的含义是向貌似句柄的符号串后查看0个输入符号。

5-05.在SLR

（1）分析法的名称中，S的含义是简单的。

6-01.所谓属性文法是一个属性文法是一个三元组：

A＝（G，V，F），一个上下文无关文法G；一个属性的有穷集V和关于属性的断言或谓词的有穷集F。

每个断言与文法的某产生式相联。

6-02.综合属性是用于“自下而上”传递信息。

6-03.继承属性是用于“自上而下”传递信息。

6-04.终结符只有综合属性，它们由词法分析器提供。

7-01.在使用高级语言编程时,首先可通过编译程序发现源程序的全部A错误和B部分错误.

a.语法b.语义c.语用d.运行

8-01.符号表中的信息栏中登记了每个名字的属性和特征等有关信息，如类型、种属、所占单元大小、地址等等。

8-02.一个过程相应的DISPLAY表的内容为现行活动记录地址和所有外层最新活动记录的地址。

9-01.一个过程相应的DISPLAY表的内容为现行活动记录地址和所有外层最新活动记录的地址。

9-02.常用的两种动态存贮分配办法是栈式动态分配和堆式动态分配。

9-03.常用的参数传递方式有传地址，传值和传名。

10-01.局部优化是局限于一个基本块范围内的一种优化。

10-02.代码优化的主要目标是如何提高目标程序的运行速度和如何减少目标程序运行时所需的空间。

二、单选题:

1-10.一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生

成等五个部分，还应包括

（1）c表格处理和出错处理.其中,

（2）b中间代码生成和代码优化部分不是每个编译程序都必需的.

词法分析器用于识别（3）c单词?

语法分析器则可以发现源程序中的（4）d语法错误.

1-11.程序语言的语言处理程序是一种

（1）a系统软件.

（2）b解释程序和编译程序是两类程序语言处理程序,他们的主要区别在于（3）d是否生成目标代码.

1-12.汇编程序是将a汇编语言程序翻译成b机器语言程序,编译程序是将c高级语言程序翻译成da或者b.

1-13.下面关于解释程序的描述正确的是b解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码.

1-14.高级语言的语言处理程序分为解释程序和编译程序两种.编译程序有五个阶段，而解释程序通常缺少

（1）e代码优化和

（1）b目标代码生成?

.其中，

（1）e代码优化的目的是使最后阶段产生的目标代码更为高效.

与编译系统相比，解释系统

（2）d比较简单,可移植性好,执行速度慢解释程序处理语言时,大多数采用的是（3）b先将源程序转化为之间代码,再解释执行方法.（4）aBASIC就是一种典型的解释型语言.

1-15.用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫b目标程序.用不同语言编写的程序产生b目标程序后,可用g连接程序连接在一起生成机器可执行的程序.在机器中真正执行的是e机器指令代码.

1-16.要在某一台机器上为某种语言构造一个编译程序,必须掌握下述三方面的内容:

c源语言?

d目标语言,f编译方法.

1-17.由于受到具体机器主存容量的限制,编译程序几个不同阶段的工作往往被组合成

（1）d遍,

诸阶段的工作往往是

（2）d穿插进行的.

1-18.编译程序与具体的机器a有关,与具体的语言a有关.

1-19.使用解释程序时,在程序未执行完的情况下，a也能重新执行已执行过的部分.

1-20.编译过程中,语法分析器的任务就是b

（2）分析单词串是如何构成语句和说明的（3）分析语句和说明是如何构成程序的（4）分析程序的结构?

1-21.编译程序是一种常用的b系统软件.

1-22.编写一个计算机高级语言的源程序后,到正式上机运行之前，一般要经过b

（1）编辑

（2）编译（3）连接这几步.

1-23.编译程序必须完成的工作有a

（1）词法分析

（2）语法分析（3）语义分析（4）代码生成.

1-24.“用高级语言书写的源程序都必须通过编译,产生目标代码后才能投入运行”这种说法a不正确.

1-25.把汇编语言程序翻译成机器可执行的目标程序的工作是由b汇编器完成的.

1-26.编译程序生成的目标程序b不一定是机器语言的程序.

1-27.编译程序生成的目标程序b不一定是可执行的程序.

1-28．编译程序是一种B翻译程序。

1-29．按逻辑上划分，编译程序第二步工作是C语法分析。

1-30．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分，还应包括C表格处理和出错处理。

2-07．文法G所描述的语言是C由文法的开始符号推出的所有终极符串的集合。

2-08．乔姆斯基（Chomsky）把文法分为四种类型，即0型、1型、2型、3型。

其中3型文法是B正则文法。

2-09.文法G[N]=（{b}，{N，B}，N，{N→b│bB，B→bN}），该文法所描述的语言是CL（G[N]）={b2i+1│i≥0}。

2-10．一个句型中的最左B简单短语称为该句型的句柄。

2-11．设G是一个给定的文法，S是文法的开始符号，如果S

x（其中x∈V*）,则称x是文法G的一个B句型。

2-12．一个上下文无关文法G包括四个组成部分，它们是：

一组非终结符号，一组终结符号，一个开始符号，以及一组D产生式。

2-13.文法G[E]：

E→T∣E＋TT→F∣T﹡FF→a∣（E）

该文法句型E＋F﹡（E＋T）的简单短语是下列符号串中的B②E＋T和③F。

2-14．若一个文法是递归的，则它所产生的语言的句子A是无穷多个。

3-02．词法分析器用于识别C单词。

4-07.在语法分析处理中，FIRST集合、FOLLOW集合、SELECT集合均是B终极符集。

4-08.编译程序中语法分析器接收以A单词为单位的输入。

5-06．在自底向上的语法分析方法中，分析的关键是D选择候选式。

5-07.在LR分析法中，分析栈中存放的状态是识别规范句型C活前缀的DFA状态。

三、是非题（下列各题，你认为正确的，请在题干的括号内打“√”，错的打“×”。

）

1-31.计算机高级语言翻译成低级语言只有解释一种方式。

（×）

1-32.在编译中进行语法检查的目的是为了发现程序中所有错误。

（×）

1-34.甲机上的某编译程序在乙机上能直接使用的必要条件是甲机和乙机的操作系统功能完全相同。

（×）

2-15.正则文法其产生式为Aa，ABb,A,B∈VN，a、b∈VT。

（√）

4-09.每个文法都能改写为LL

（1）文法。

（×）

4-10.递归下降法允许任一非终极符是直接左递归的。

（√）

5-08.算符优先关系表不一定存在对应的优先函数。

（√）

5-09.自底而上语法分析方法的主要问题是候选式的选择。

（×）

法是自顶向下语法分析方法。

（×）

5-11.简单优先文法允许任意两个产生式具有相同右部。

（×）

5-12.若一个句型中出现了某产生式的右部，则此右部一定是该句型的句柄。

（×）

5-13.一个句型的句柄一定是文法某产生式的右部。

（√）

7-02.数组元素的地址计算与数组的存储方式有关。

（√）

8-03.在程序中标识符的出现仅为使用性的。

（×）

9-04.对于数据空间的存贮分配，FORTRAN采用动态贮存分配策略。

（×）

9-05.在程序中标识符的出现仅为使用性的。

（×）

10-03.仅考虑一个基本块，不能确定一个赋值是否真是无用的。

（√）

10-04.削减运算强度破坏了临时变量在一基本块内仅被定义一次的特性。

（×）

10-05.在中间代码优化中循环上的优化主要有不变表达式外提和削减运算强度。

（√）

四、名词解释

1-35.扫描遍____指编译程序对源程序或中间代码程序从头到尾扫描一次。

2-16.短语——设G[Z]是给定文法,w=xuy∈V+，为该文法的句型,如果满足下面两个条件:

①Z

xUy；

②U

u；

则称句型xuy中的子串u是句型xuy的短语。

2-17.简单短语——设G[Z]是给定文法,w=xuy∈V+，为该文法的句型,如果满足下面两个条件:

①Z

xUy；

②Uu；

则称句型xuy中的子串u是句型xuy的简单短语（或直接短语）。

2-18.句柄——一个句型中的最左简单短语称为该句型的句柄。

4-11.语法分析－－按文法的产生式识别输入的符号串是否为一个句子的分析过程。

4-12.选择符集合SELECT－－给定上下文无关文法的产生式A→α,A∈VN,α∈V*,若α

ε,则SELECT（A→α）=FIRST（α）,其中如果α

ε，则SELECT（A→α）=FIRST（α\ε）∪FOLLOW（A）,FIRST（α\ε）表示FIRST（α）的非{ε}元素。

5-14.活前缀——若S′

αAωαβω是文法G′中的一个规范推导，G′是G的拓广文法，符号串γ是αβ的前缀，则称γ是G的，也是G′的一个活前缀。

其中S'为文法开始符号。

或：

可归前缀的任意首部。

5-15.可归前缀——是指规范句型的一个前缀，这种前缀不含句柄之后的任何符号。

（0）项目——把产生式右部某位置上标有圆点的产生式称为相应文法的一个LR（0）项目。

5-17.算符优先文法——设有一不含ε产生式的算符文法G，如果对任意两个终结符对a，b之间至多只有

、

和

三种关系中的一种成立，则称G是一个算符优先文法。

5-18.最左素短语——设有文法G[S],其句型的素短语是一个短语,它至少包含一个终结符，并除自身外不包含其它素短语，最左边的素短语称最左素短语。

6-05.语义规则——对于文法的每个产生式都配备了一组属性的计算规则，称为语义规则。

6-06.翻译方案——将属性文法中的语义规则用花括号{}括起来，插在产生式右部的合适地方，指明语义规则的计算次序，陈述一些细节，得到一种语义动作与语法分析交错的表示方法，以表述语义动作在语法分析过程中的执行时刻，称之为翻译方案。

7-03.后缀式——一种把运算量（操作数）写在前面把算符写在后面（后缀）的表示法。

即

一个表达式E的后缀形式可以如下定义：

（1）如果E是一个变量或常量，则E的后缀式是E自身。

（2）如果E是E1opE2形式的表达式，这里op是任何二元操作符，则E的后缀式为E1’E2’op，这里E1’和E2’分别为E1和E2的后缀式。

（3）如果E是（E1）形式的表达式，则E1的后缀式就是E的后缀式。

7-04.四元式——一个四元式是一个带有四个域的记录结构，这四个域分别称为op、arg1、arg2及result。

域op包含一个代表运算符的内部码。

9-06.活动

答：

一个过程的活动指的是该过程的一次执行。

就是说，每次执行一个过程体，产生该过程体的一个活动。

9-07.活动记录

答：

为了管理过程在一次执行中所需要的信息，使用一个连续的存储块，这样一个连续的存储块称为活动记录。

9-08.活动的生存期

答：

指的是从执行某过程体第一步操作到最后一步操作之间的操作序，包括执行过程时调用其它过程花费的时间。

10-06.基本块的DAG。

答：

一个基本块的DAG是一种其结点带有下述标记或附加信息的DAG。

（1）图的叶结点（没有后继的结点）以一标识符（变量名）或常数作为标记，表示该结点代表该变量或常数的值。

如果叶结点用来代表某变量A的地址，则用addr（A）作为该结点的标记。

通常把叶结点上作为标记的标识符加上下标0，以表示它是该变量的初值。

（2）图的内部结点（有后继的结点）以一运算符作为标记，表示该结点代表应用该运算符对其后继结点所代表的值进行运算的结果。

（3）图中各个结点上可能附加一个或多个标识符，表示这些变量具有该结点所代表的值。

五、简答题：

2-19什么是句子什么是语言

答：

设G是一个给定的文法，S是文法的开始符号，如果S

x（其中x∈VT*）,则称x是文法的一个句子。

设G[S]是给定文法，则由文法G所定义的语言L（G）可描述为：

L（G）＝{x│S

x,x∈VT*}。

2-20.已知文法G[E]为：

E→T|E+T|E-T

T→F|T*F|T/F

F→（E）|i

①该文法的开始符号（识别符号）是什么

②请给出该文法的终结符号集合VT和非终结符号集合VN。

③找出句型T+T*F+i的所有短语、简单短语和句柄。

解：

①该文法的开始符号（识别符号）是E。

②该文法的终结符号集合VT={+、-、*、/、（、）、i}。

非终结符号集合VN={E、T、F}。

③句型T+T*F+I的短语为i、T*F、第一个T、T+T*F+i;

简单短语为i、T*F、第一个T;句柄为第一个T。

2-21.已知文法G[S]为：

S→dAB

A→aA|a

B→Bb|ε

①G[S]产生的语言是什么

②G[S]能否改写为等价的正规文法

解：

①G[S]产生的语言是L（G[S]）={danbm│n≥1,m≥0}。

②G[S]能改写为等价的正规文法,其改写后的等价的正规文法G[Sˊ]为：

Sˊ→dA

A→aA|aB|a

B→bB|b

2-22.设有语言L（G）={adaR|a∈（a,b）*,aR为a之逆}，试构造产生此语言的上下文无关文法G。

解：

根据题义，可知aR为a之逆的含义就是句子中的符号a、b以d为中心呈左右对称出现；由于a∈（a,b）*，所以a、b的个数可以为零。

所以可构造产生此语言的上下文无关文法G[S]为：

S→aSa|bSb|d

3-03．简述DFA与NFA有何区别

答：

DFA与NFA的区别表现为两个方面:

一是NFA可以若干个开始状态，而DFA仅只一个开始状态。

另一方面，DFA的映象M是从K×∑到K，而NFA的映象M是从K×∑到K的子集，即映象M将产生一个状态集合（可能为空集），而不是单个状态。

3-04.试给出非确定自动机的定义。

答：

一个非确定的有穷自动机（NFA）M是一个五元组：

M=（K，Σ，f，S，Z）。

其中:

1.K是一个有穷集，它的每个元素称为一个状态；

2.Σ是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入符号，所以也称Σ为输入符号表；

3.f是状态转换函数，是在K×Σ*→K的子集的映射，即，f:

K×Σ*→2K；表明在某状态下对于某输入符号可能有多个后继状态；

4.S﹙K是一个非空初态集；

5.Z﹙K是一个终态集（可空）。

3-05.为正规式（a|b）*a（a|b）构造一个等价的确定的有限自动机。

解答：

3-06.给定下列自动机，将其转换为确定的自动机。

解答：

（1）消除ε边，得到NFA：

（2）确定化，得到DFA：

＋

―

＋

―

BCE

+[SA]

[A]

[BCE]

[G]

[DG]

[H]

[DH]

[A]

[BCE]

[H]

[DH]

[H]

[DH]

[G]

[DG]

3-07.给定下列自动机：

（1）把此自动机转换为确定自动机DFA。

（2）给出此DFA的正则表达式。

解答：

（1）：

有状态矩阵如图：

从而可得DFA如图：

（2）此DFA的正则表达式为：

（aa*bb）（bab）*或a*b（bab）*。

4-13.消除下列文法G[E]的左递归。

E→E-T∣T

T→T/F∣F

F→（E）∣i

解答：

消除文法G[E]的左递归后得到：

E→TE’

E’→-TE’∣ε

T→FT’

T’→/FT’∣ε

F→（E）∣i

4-14.在LL

（1）分析法中,LL分别代表什么含义

答:

第一个L代表从左到右的扫描，第二个L代表每次进行最左推导。

4-15.自顶向下分析思想是什么

答：

从开始符出发导出句型并一个符号一个符号地与给定终结符串进行匹配。

如果全部匹配成功，则表示开始符号可推导出给定的终结符串。

因此判定给定终结符号串是正确句子。

4-16.自顶向下的缺点是什么

答：

在推导过程中，如果对文法不做限制。

那么产生式的选择成为无根据的，只好一一去试所有可能的产生式，直至成功为止。

这种方法的致命弱点是不断地回溯，大大影响速度。

（1）文法的定义是什么

答：

一个上下文无关文法是LL

（1）文法的充分必要条件是每个非终结符A的两个不同产生式，A→α,A→β；满足SELECT（A→α）∩SELECT（A→β）=Ф。

其中，α、β不能同时

ε。

4-18.什么是文法的左递归

答：

一个文法含有下列形式的产生式之一时：

1）A→Aβ，A∈VN，β∈V*

2）A→Bβ，B→Aα，A、B∈VN，α、β∈V*

则称该文法是左递归的。

4-19.递归下降法的主要思想是什么

答：

对每个非终结符按其产生式结构写出相应语法分析子程序。

因为文法递归相应子程序也递归，子程序的结构与产生式结构几乎一致。

所以称此种方法称为递归子程序法或递归下降法。

5-19.自底向上分析法的原理是什么

答：

在采用自左向右扫描，自底向上分析的前提下，该类分析方法是从输入符号串入手，通过反复查找当前句型的句柄（最左简单短语），并使用文法的产生式把句柄归约成相应的非终极符来一步步地进行分析的。

最终把输入串归约成文法的开始符号，表明分析成功。

5-20.简单优先方法基本思想是什么

答：

简单优先方法基本思想是首先规定文法符号之间的优先关系和结合性质，然后在利用这种关系，通过比较两个相邻的符号之间的优先顺序来确定句型的“句柄”并进行归约。

5-21.三种优先关系的定义是什么

答：

三种优先关系的定义是：

1.si

sjsj当且仅当存在形如下面的产生式U→…SiSj…

2.si

sj当且仅当存在形如下面的产生式U→…SiW…的生产式，且有W

3.si

sj当且仅当存在形如下面的产生式U→…VW…的生产式,且有V

Si和W

5-22.如何确定简单优先文法的句柄

答：

设S1S2…Sn是简单优先文法的规范句型，其子串SiSi+1…Sj是满足下列条件的最左子串：

Si-1

Si+1

……

Sj-1

Sj+1

则SiSi+1…Sj定是S1S2…Sn的句柄。

5-23.给定文法G[Z]：

a）构造此文法的LR（0）项目集规范族，并给出识别活前缀的DFA。

b）构造其SLR

（1）分析表。

解答：

1.首先拓广文法：

在G中加入产生式0．Z′→Z，然后得到新的文法G′，再求G′的识别全部活前缀的DFA：

2．Follow（Z）＝{#}

Follow（C）＝{i}

Follow（S）＝{#}

Follow（E）＝{#,∨,then}

Follow（A）＝{＝,#,∨,then}

则可构造SLR

（1）分析表为：

ACTION

GOTO

then

＝

∨

S10

S11

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