编译原理文法和语言答案

练习1. 文法和语言

1. 文法: Z → U0 | V1 U → Z1 | 1 V → Z0 | 0

(1) 请写出全部由此文法描述的只含有四个符号的句子. (2) 该文法是 Chomsky 几型文法? Answer ：

(1) 1010, 0110, 1001, 0101 (2) 3型文法

2. 给定前缀表示的表达式文法 G : (1) E → -EE (2) E → -E (3) E → a (4) E → b (5) E → c

试问 --a-bc 是否 L(G) 的句子?若是,请给出该句子所有可能的分析树;若不是,请说明理由.

Answer : --a-bc 是L(G)的句子。所有可能的分析树如下。 (1) (2) (3)

E -E E

-E c

-E b E -E

E -E -E E

E

--

E E

c

-E E

3. 考虑文法：

S → ( L ) | a L → L, S | S

写出句型 ( a , ( a , a ) ) 的最左推导和最右推导。 Answer :

(1) 最左推导：

S lm

=>(L)lm

=>(L,S)lm

=>(S,S)lm

=>(a,S)lm

=>(a,(L))lm

=>(a,(L,S))lm

=>(a,(S,S))lm

=>(a,(a,S))lm

=>(a,(a,a))

(2) 最右推导：

S rm

=>(L)rm

=>(L,S)rm

=>(L,(L))rm

=>(L,(L,S))rm

=>(L,(L,a))rm

=>(L,(S,a))rm

=>(L,(a,a))rm

=>(S,(a,a))rm

=>(a,(a,a))

4. 考虑文法：

S → aSbS | bSaS |ε

写出句型 abab 的两个最左推导。 Answer :

(1) S lm

=>aSbS lm

=> abSaSbS lm

=> abaSbS lm

=> ababS lm

=> abab

(2) S lm

=>aSbS lm

=> abS lm

=> abaSbS lm

=> ababS lm

=> abab

5. 文法 G : P → PaP | PbP | cP | Pe | f

证明文法 G 是二义文法. ** 通过证明句型 f b f b f 存在两棵分析树. Answer : 因为存在两个分析树，所以是二义文法。

两个分析树如下：(1) (2)

P P b

P P b

P f

f

f

P P b P P b

P f

f

f

6. 文法: S → ( L ) | a L → L , S | S

分析句型: ( L , a , S ), 求：短语、直接短语、句柄、素短语、最左素短语. Answer :

S (L )L ,S

L

,

S a

–句型：( L , a , S )

–短语：( L , a , S )、L , a , S 、

L , a 、a

–直接短语：a –句柄：a –素短语：a

–最左素短语：a

7. 文法:

S → a │^│( T ) T → T , S │S

分析句型: ( T , ( ^ , a ) ), 求：短语、直接短语、句柄、素短语、最左素短语. Answer :

S (T )T

,

S

(T )a

T ,S ^

S

–句型：( T , ( ^ , a ) )

–短语：( T , ( ^ , a ) )、^ , a T , ( ^ , a )、( ^ , a )、^、a –直接短语：^ 、a –句柄：^–素短语：^ 、a

–最左素短语：^

编译原理考试题及答案汇总一、选择 1．将编译程序分成若干个“遍”是为了_B__。 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．正规式 MI 和 M2 等价是指__C__。 A . MI 和 M2 的状态数相等 B.Ml 和 M2 的有向弧条数相等。 C .M1 和 M2 所识别的语言集相等 D. Ml 和 M2 状态数和有向弧条数相等 3．中间代码生成时所依据的是 _C_。 A．语法规则 B．词法规则 C．语义规则 D．等价变换规则 4．后缀式 ab+cd+/可用表达式__B_来表示。 A． a+b/c+d B．(a+b)/(c+d) C． a+b/(c+d) D． a+b+c/d 6．一个编译程序中，不仅包含词法分析，_A____，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分。 A．( ) 语法分析 B．( )文法分析 C．( )语言分析 D．( )解释分析 7．词法分析器用于识别__C___。 A．( ) 字符串 B．( )语句 C．( )单词 D．( )标识符 8．语法分析器则可以发现源程序中的___D__。 A．( ) 语义错误 B．( ) 语法和语义错误 C．( ) 错误并校正 D．( ) 语法错误 9．下面关于解释程序的描述正确的是__B___。 (1) 解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码 (2) 解释程序适用于 COBOL 和 FORTRAN 语言 (3) 解释程序是为打开编译程序技术的僵局而开发的 A．( ) (1)(2) B．( ) (1) C．( ) (1)(2)(3) D．( ) (2)(3) 10．解释程序处理语言时 , 大多数采用的是__B___方法。 A．( ) 源程序命令被逐个直接解释执行 B．( ) 先将源程序转化为中间代码 , 再解释执行 C．( ) 先将源程序解释转化为目标程序 , 再执行 D．( ) 以上方法都可以 11．编译过程中 , 语法分析器的任务就是__B___。 (1) 分析单词是怎样构成的 (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 A．( ) (2)(3) B．( ) (2)(3)(4)C．( ) (1)(2)(3) D．( ) (1)(2)(3)(4) 12．编译程序是一种___C__。 A. ( ) 汇编程序 B．( ) 翻译程序 C．( ) 解释程序 D．( ) 目标程序 13．文法 G 所描述的语言是_C____的集合。 A. ( ) 文法 G 的字母表 V 中所有符号组成的符号串 B．( ) 文法 G 的字母表 V 的闭包 V* 中的所有符号串 C．( ) 由文法的开始符号推出的所有终极符串 D. ( ) 由文法的开始符号推出的所有符号串 14．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__。 A. ( ) 短语文法 B．( ) 正则文法 C．( ) 上下文有关文法 D．( ) 上下文无关文法15．一个上下文无关文法 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___。 A．( ) 句子 B．( ) 句型 C．( ) 单词 D．( ) 产生式

致谢： 2005级周朝丽、丛志环、张云华、周娇、陈亮、陶锌、张世强等同学不仅对讲义的进一步完善提出了宝贵的意见和建议，而且提出的许多富有探讨性的问题，不仅令我进一步思考，同时也令讲义的许多内容进一步丰富，在此，本人、现在已经看到、未来将会看到该讲义的人对各位的“答疑解惑”表示由衷的谢意！ 参考书目： 1.编译原理，Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman著，李建中，姜守旭译。机械工 业出版社，2003 Compilers Principles, Techniques, and Tools（英文版名字） 2.编译原理及实践，（美）Kenneth C. Louden著，冯博琴等译。机械工业出版社，2000 Compiler Construction: Principles and Practice （英文版名字） 3.编译原理习题与解析(第2版)/伍春香编著-.--北京:清华大学出版社,2006 4.编译原理=Compiling Principle/周经野，张继福主编-.--武汉:武汉理工大学出版社,2003 5.程序设计语言编译方法. 肖军模编著. 大连理工大学出版社，2000。 6.程序设计语言编译原理/陈火旺等编.--北京:国防工业出版社,1984 7.编译方法/金成植编.--北京:高等教育出版社,1984 8.编译原理/蒋立源主编.--西安:西北工业大学出版社,1993.8 9.编译原理和技术/陈意云, 马万里编译.--安徽:中国科学技术大学出版社,1989.12 10.编译原理及其习题解答/何炎祥...[等]编著-.--武汉:武汉大学出版社,2004。 11.形式语言与自动机理论 12.FORTRAN语言程序设计，谭浩强、田淑清编著，高等教育出版社，1987年5月。 13.PASCAL程序设计，郗曼丽编著，陕西科学技术出版社。 14.讲义的一些部分来源于互联网上的多种资源，其链接难以一一提供，在此，谨向大家 致以真诚地敬意和诚挚的谢意，感谢大家通过互联网提供的极为有益的帮助和指导。 1

#include #define Maxrule 6 #define Maxright 4 #define MaxVn 3 #define MaxVt 5 typedef struct { int left; int right[Maxright]; int rightlength; }Ruletype; Ruletype G[Maxrule+1]; char Vn[MaxVn+1]; char Vt[MaxVt+1]; main() { int i,k; Vn[1]='E'; Vn[2]='T'; Vn[3]='F'; Vt[1]='+'; Vt[2]='*'; Vt[3]='('; Vt[4]=')'; Vt[5]='i'; G[1].left=101; G[1].right[1]=101; G[1].right[2]=1; G[1].right[3]=102; G[1].rightlength=3; G[2].left=101; G[2].right[1]=102; G[2].rightlength=1; G[3].left=102; G[3].right[1]=102; G[3].right[2]=2; G[3].right[3]=103; G[3].rightlength=3; G[4].left=102; G[4].right[1]=103; G[4].rightlength=1; G[5].left=103; G[5].right[1]=3; G[5].right[2]=101; G[5].right[3]=4;

G[5].rightlength=3; G[6].left=103; G[6].right[1]=5; G[6].rightlength=1; printf("·????á·?o?:"); for(i=1;i

编译原理复习题及答案 一、选择题 1．一个正规语言只能对应(B) A 一个正规文法 B 一个最小有限状态自动机 2．文法G[A]：A→εA→aB B→Ab B→a是(A) A 正规文法 B 二型文法 3．下面说法正确的是(A) A 一个SLR（1）文法一定也是LALR（1）文法 B 一个LR（1）文法一定也是LALR（1）文法 4．一个上下文无关文法消除了左递归，提取了左公共因子后是满足LL（1）文法的(A) A 必要条件 B 充分必要条件 5．下面说法正确的是(B) A 一个正规式只能对应一个确定的有限状态自动机 B 一个正规语言可能对应多个正规文法 6．算符优先分析与规范归约相比的优点是(A) A 归约速度快 B 对文法限制少 7．一个LR（1）文法合并同心集后若不是LALR（1）文法(B) A 则可能存在移进/归约冲突 B 则可能存在归约/归约冲突 C 则可能存在移进/归约冲突和归约/归约冲突 8．下面说法正确的是(A) A Lex是一个词法分析器的生成器 B Yacc是一个语法分析器 9．下面说法正确的是(A) A 一个正规文法也一定是二型文法 B 一个二型文法也一定能有一个等价的正规文法 10．编译原理是对(C)。 A、机器语言的执行 B、汇编语言的翻译 C、高级语言的翻译 D、高级语言程序的解释执行 11．(A)是一种典型的解释型语言。

A．BASIC B．C C．FORTRAN D．PASCAL 12．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)完成的。 A. 编译器 B. 汇编器 C. 解释器 D. 预处理器 13．用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫(B) A．源程序 B．目标程序C．连接程序D．解释程序 14．(C)不是编译程序的组成部分。 A.词法分析程序 B.代码生成程序 C.设备管理程序 D.语法分析程序 15．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等六个部分，还应包括(C)。 A．模拟执行器B．解释器 C．表格处理和出错处理D．符号执行器16．编译程序绝大多数时间花在(D)上。 A．出错处理B．词法分析C．目标代码生成D．表格管理 17．源程序是句子的集合，(B)可以较好地反映句子的结构。 A. 线性表 B. 树 C. 完全图 D. 堆栈 18．词法分析器的输出结果是(D)。 A、单词自身值 B、单词在符号表中的位置 C、单词的种别编码 D、单词的种别编码和自身值 19．词法分析器不能(D) A. 识别出数值常量 B. 过滤源程序中的注释 C. 扫描源程序并识别记号 D. 发现括号不匹配 20．文法：G：S→xSx | y所识别的语言是(D)。 A、xyx B、(xyx)* C、x*yx* D、x n yx n (n≥0) 21．如果文法G是无二义的，则它的任何句子α(A) 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 22．正则文法(A)二义性的。 A. 可以是 B. 一定不是 C. 一定是 23．(B)这样一些语言，它们能被确定的有穷自动机识别，但不能用正则表达式表示。 A. 存在 B. 不存在 C. 无法判定是否存在 24．给定文法A→bA | ca，为该文法句子的是(C) A. bba B. cab C. bca D. cba

编译原理的复习提纲 1.编译原理=形式语言+编译技术 2.汇编程序： 把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序 3.编译程序： 把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序 4.解释执行方式： 解释程序，逐个语句地模拟执行 翻译执行方式： 翻译程序，把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序 5.计算机程序的编译过程类似，一般分为五个阶段： 词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生成 词法分析的任务： 扫描源程序的字符串，识别出的最小的语法单位（标识符或无正负号数等） 语法分析是： 在词法分析的基础上的，语法分析不考虑语义。语法分析读入词法分析程序识别出的符号，根据给定的语法规则，识别出各个语法结构。 语义分析的任务是检查程序语义的正确性，解释程序结构的含义，语义分析包括检查变量是否有定义，变量在使用前是否具有值，数值是否溢出等。

语法分析完成之后，编译程序通常就依据语言的语义规则，利用语法制导技术把源程序翻译成某种中间代码。所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统，可以认为是一种抽象机的程序 代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换，以便产生速度快、空间小的目标代码 编译的最后一个阶段是目标代码生成，其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序 编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块 6.编译划分成前端和后端。 编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。编译前端只依赖于源程序，独立于目标计算机。前端进行分析 编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。独立于源程序，完全依赖于目标机器和中间代码。 把编译程序分为前端和后端的优点是： 可以优化配置不同的编译程序组合，实现编译重用，保持语言与机器的独立性。 7.汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列 第二章 1.符号，字母表，符号串，符号串的长度计算P18，子符号串的含义，符号串的简单运算XY，Xn， 2.符号串集合的概念，符号串集合的乘积运算，方幂运算，闭包与正闭包的概念P19，P20A0 ={ε} 3.重写规则，简称规则。非xx（V

第一章 1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。 b．使程序的结构更加清晰 2、构造编译程序应掌握。 a．源程序b．目标语言 c．编译方法 3、变量应当。 c．既持有左值又持有右值 4、编译程序绝大多数时间花在上。 d．管理表格 5、不可能是目标代码。 d．中间代码 6、使用可以定义一个程序的意义。 a．语义规则 7、词法分析器的输入是。 b．源程序 8、中间代码生成时所遵循的是- 。 c．语义规则 9、编译程序是对。 d．高级语言的翻译 10、语法分析应遵循。 c．构词规则 二、多项选择题 1、编译程序各阶段的工作都涉及到。 b．表格管理c．出错处理 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e．目标代码生成 三、填空题 1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。 2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。 4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。

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. x n yx n(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∈V T*} b. L(G)={α|S*?α, α∈V T*} c. L(G)={α|S*?α,α∈(V T∪V N*)} d. L(G)={α|S+?α, α∈(V T∪V N*)} 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)

编译原理复习题 一、是非题 1．计算机高级语言翻译成低级语言只有解释一种方式。(×) 3．每个文法都能改写为 LL(1) 文法。 (×) 4．算符优先关系表不一定存在对应的优先函数。 (√) 5．LR分析方法是自顶向下语法分析方法。 (×) 6．“ 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。(× ) 7．一个句型的句柄一定是文法某产生式的右部。(√) 8．仅考虑一个基本块，不能确定一个赋值是否真是无用的。(√ ) 9．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。(× ) 10．对于数据空间的存贮分配，FORTRAN采用动态贮存分配策略。(×) 11．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。(× ) 12．递归下降分析法是自顶向下分析方法。(√ ) 13．产生式是用于定义词法成分的一种书写规则。(×) 14．在SLR(1)分析法的名称中，S的含义是简单的。(√) 15．综合属性是用于“ 自上而下” 传递信息。(× ) 16．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。(×) 17．程序语言的语言处理程序是一种应用软件。(×) 18．解释程序适用于COBOL 和FORTRAN 语言。(×) 19．一个LL(l)文法一定是无二义的。(√) 20．正规文法产生的语言都可以用上下文无关文法来描述。(√) 21．一张转换图只包含有限个状态，其中有一个被认为是初态，最多只有一个终态。(×) 22．目标代码生成时，应考虑如何充分利用计算机的寄存器的问题。(√) 22．逆波兰法表示的表达式亦称后缀式。(√ ) 23．如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树，则称这个文法是二义的。(√ ) 24．数组元素的地址计算与数组的存储方式有关。(√) 25．算符优先关系表不一定存在对应的优先函数。(×) 26．编译程序是对高级语言程序的解释执行。(× ) 27．一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一的终态。(×) 28．一个算符优先文法可能不存在算符优先函数与之对应。(√ ) 29．语法分析时必须先消除文法中的左递归。(×) 30．LR分析法在自左至右扫描输入串时就能发现错误，但不能准确地指出出错地点。(√) 31．逆波兰表示法表示表达式时无须使用括号。(√ ) 32．静态数组的存储空间可以在编译时确定。(√) 33．进行代码优化时应着重考虑循环的代码优化，这对提高目标代码的效率将起更大作用。(√) 34．两个正规集相等的必要条件是他们对应的正规式等价。(√) 35．一个语义子程序描述了一个文法所对应的翻译工作。(×) 36．设r和s分别是正规式，则有L(r|s)=L(r)L(s)。(×) 37．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。(√) 38．词法分析作为单独的一遍来处理较好。(× ) 39．构造LR分析器的任务就是产生LR分析表。(√) 40．规范归约和规范推导是互逆的两个过程。(√) 41．同心集的合并有可能产生新的“移进”/“归约”冲突。(× )

1.1何谓源程序、目标程序、翻译程序、编译程序和解释程序?它们之间可能有何种关系? 1.2一个典型的编译系统通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么? 1.3选择一种你所熟悉的程序设计语言，试列出此语言中的全部关键字，并通过上机使用该语言以判明这些关键字是否为保留字。 1.4选取一种你所熟悉的语言，试对它进行分析，以找出此语言中的括号、关键字END以及逗号有多少种不同的用途。 1.5试用你常用的一种高级语言编写一短小的程序，上机进行编译和运行，记录下操作步骤和输出信息，如果可能，请卸出中间代码和目标代码。 第一章习题解答 1.解：源程序是指以某种程序设计语言所编写的程序。目标程序是指编译程序（或解释程序）将 源程序处理加工而得的另一种语言（目标语言）的程序。翻译程序是将某种语言翻译成另一种语言的程序的统称。编译程序与解释程序均为翻译程序，但二者工作方法不同。解释程序的特点是并不先将高级语言程序全部翻译成机器代码，而是每读入一条高级语言程序语句，就用解释程序将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读入下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。即边解释边执行，翻译所得的指令序列并不保存。编译程序的特点是先将高级语言程序翻译成机器语言程序，将其保存到指定的空间中，在用户需要时再执行之。即先翻译、后执行。 2.解：一般说来，编译程序主要由词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成 程序、代码优化程序、目标代码生成程序、信息表管理程序、错误检查处理程序组成。 3.解：C语言的关键字有：auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if int long register return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while。上述关键字在C语言中均为保留字。 4.解：C语言中括号有三种：{}，[]，（）。其中，{}用于语句括号；[]用于数组；（）用于函数（定 义与调用）及表达式运算（改变运算顺序）。C语言中无END关键字。逗号在C语言中被视为分隔符和运算符，作为优先级最低的运算符，运算结果为逗号表达式最右侧子表达式的值（如：(a,b,c,d)的值为d）。 5.略 第二章前后文无关文法和语言 21设有字母表A1={a,b,…,z}，A2={0,1,…,9}，试回答下列问题： (1) 字母表A1上长度为2的符号串有多少个? (2) 集合A1A2含有多少个元素? (3) 列出集合A1 (A1∪A2)*中的全部长度不大于3的符号串。

1、给出算符优先文法的定义，算符优先表是否都存在对应的优先函数给出优先函数的定义。 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h三种关系的一种成立，则称G一个算符优先文法。 算符优先关系表不一定存在对应的优先函数 优先函数为文法字汇表中 2、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。 首先构造T*P↑（T*F）的语法树如图所示。 句型T*P↑（T*F）的语法树 由图可知，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。

3、文法G[S]为： S→SdT | T T→T

4、目标代码有哪几种形式生成目标代码时通常应考虑哪几个问题 三种形式：可立刻执行的机器语言代码；汇编语言程序；待装配的机器语言代码模块 考虑的问题包括： 每一个语法成分的语义； 目标代码中需要哪些信息，怎样截取这些信息。 5、符号表的作用是什么符号表的查找的整理技术有哪几种 作用：登记源程序中出现的各种名字及其信息，以及编译各阶段的进展状况。主要技术：线性表，对折查找与二叉树，杂凑技术。 1、实现高级语言程序的途径有哪几种它们之间的区别 计算机执行用于高级语言编写的程序主要有两种途径：解释和编译。 在解释方式下，翻译程序并不对高级语言进行彻底的翻译，而是读入一条语句，就解释其含义并执行，然后再读入下一条语句，再执行。 在编译方式下，翻译程序先对高级语言进行彻底的翻译并生成目标代码，然后再对目标代码进行优化，即对源程序的处理是先翻译后执行。 从速度上看，编译方式下，源程序的执行比解释方式下快，但在解释方式下，有

第1章引论 第1题 解释下列术语： （1）编译程序 （2）源程序 （3）目标程序 （4）编译程序的前端 （5）后端 （6）遍 答案： （1） 编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。 （2） 源程序：源语言编写的程序称为源程序。 （3） 目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。 （4） 编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶 段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符 号表管理等工作。 （5） 后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。 （6） 遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。 第2题 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程序的总体结构图。 答案： 一个典型的编译程序通常包含8个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。 词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机内表达形式。 语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。 语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。

目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。 表格管理程序：负责建立、填写和查找等一系列表格工作。表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况，编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取，产生的中间结果都记录在相应的表格中。可以说整个编译过程就是造表、查表的工作过程。需要指出的是，这里的“表格管理程序”并不意味着它就是一个独立的表格管理模块，而是指编译程序具有的表格管理功能。 错误处理程序：处理和校正源程序中存在的词法、语法和语义错误。当编译程序发现源程序中的错误时，错误处理程序负责报告出错的位置和错误性质等信息，同时对发现的错误进行适当的校正（修复），目的是使编译程序能够继续向下进行分析和处理。 注意：如果问编译程序有哪些主要构成成分，只要回答六部分就可以。如果搞不清楚，就回答八部分。 第3题 何谓翻译程序、编译程序和解释程序？它们三者之间有何种关系？ 答案： 翻译程序是指将用某种语言编写的程序转换成另一种语言形式的程序的程序，如编译程序和汇编程序等。 编译程序是把用高级语言编写的源程序转换（加工）成与之等价的另一种用低级语言编写的目标程序的翻译程序。 解释程序是解释、执行高级语言源程序的程序。解释方式一般分为两种：一种方式是，源程序功能的实现完全由解释程序承担和完成，即每读出源程序的一条语句的第一个单词，则依据这个单词把控制转移到实现这条语句功能的程序部分，该部分负责完成这条语句的功

《编译原理》课程论文 编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一，而且多数计算机系统都配有不止一个高级语言的编译程序，对有些高级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序。从功能上讲，一个编译程序就是一个语言翻译程序。语言翻译程序把一种源语言书写的程序翻译成另一种目标语言的等价程序，所以总的说编译程序是一种翻译程序，其源程序是高级语言，目标语言程序是低级语言。 编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作，是一个复杂的整体的过程。从概念上来讲，一个编译程序的整个工作过程是划分成几个阶段进行的，每个阶段将源程序的一种表示形式转换成另一种表示形式，各个阶段进行的操作在逻辑上是紧密连接在一起的。一般一个编译过程是词法分析、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。 编写编译器的原理和技术具有十分普遍的意义，以至于在每个计算机工作者的职业生涯中，本书中的原理和技术都会反复用到。在这本书中，向我们介绍了文法的概念，在讲词法分析的章节中讲述了构造一个有穷自动机的方法，以及如何将一个不确定的有穷自动机转化成确定的有穷自动机和有穷自动机的最小化等方法。 词法分析相对来说比较简单。可能是词法分析程序本身实现起来很简单吧，很多没有学过编译原理的人也同样可以写出各种各样的词法分析程序。不过编译原理在讲解词法分析的时候，重点把正则表达式和自动机原理加了进来，然后以一种十分标准的方式来讲解词法分析程序的产生。这样的做法道理很明显，就是要让词法分析从程序上升到理论的地步。 词法分析中的重点是有穷自动机DFA的生成以及DFA和正规式与正规文法的关系。还要熟练掌握NFA转换为DFA的方法及DFA的化简。 词法分析的核心应该是构建DFA，最后维护一个状态转移表。通过转态转移的结果来识别词性。DFA的思想和字典树很像。NFA通过求每个状态的闭包后构造出的自动机与DFA等价。正则表达式闭包，连接，或三种操作都有相应的NFA与其等价。所以正则表达式==NFA==DFA。DFA状态最小化算法化简DFA。LL(1)文法主要就是根据FIRST集判断向哪条路径走，来避免回溯；LR(0)文法构造项

(1)——不是NFA的成分o A．有穷字母表B．初始状态集合 c．终止状态集合D．有限状态集合 (北京航天航空大学研究生入学考试试题 (2)——不是编译程序的组成部分0 A．词法分析程序B．代码生成程序 c．设备管理程序D．语法分析程序 (北京航天航空大学研究生入学考试试题 解答 (1)B，(2)C 例题2．2 给出下面描述的正规表达式 (1)以0l结尾的二进制数串； (2)能被5整除的十进制整数； (3)包含奇数个t或奇数个0的二进制数串 解题思路 (1)分析题意，要求的是二进制串，即由0和1构成的串，并且必须以ot结尾，所以 本题可以分两部分去完成，一部分实现由o和1构成的任意串，一部分即01，然后将它们连接到一起就可以了，所以本题的解答是：(1|0)*01 (2)分析题意，本题要求是十进制整数，也就是由o09这10个数字组成的字符串， 并且不能以o开头(整数“o”除外)，要求能被5整除，则该串必须以0或者5结尾0根据我们的分析，可以把本题分成两种情况考虑：一种情况是该整数只有1位，则该整数有0 和5两种可能；另外一种情况是该整数有多位，则该整数可以分成3部分考虑，一是第l 位必须不为0，二是最后1位必须为0或5，三是中间部分可有可无，并且可以由0…9之间任意数字构或，所以本题的正规表达式为：(1|2|3|4|5|6|7|8|9) (0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*(0|5)| (0|5) (3)本题求二进制串，并且要求包含奇数个0或奇数个1，由于o和1都可以在二进制串 中任何地方出现，所以本题只需要考虑一种情况，另外一种情况也可以类似求得0考虑包含奇数个0的字符串：由于只关心0的个数的奇偶数，我们可以把二进制串分成多段来考虑，第1段为二进制串的开始到第1个0为止，这一段包含1个o，并且0的前面有0个或多个l，对于剩下的二进制串按照每段包含两个0的方式去划分，即以o开始，以0结尾，中间可以有0个或多个1，如果一个二进制串被这样划分完后，剩下的部分如果全部是全1串(这些全1串在前面划分的串之间或最后)，则该二进制串就具有奇数个o，所以该二进制串可以这样描述：以第1段(1‘o)开始．后面由全1串(1‘)以及包含两个o的串(ol0o)组成，所以包含奇数个0的正规表达式为：100(1[ol’o]‘，本题的解答则是：1*0(1|01*0)*|0*1(0|10*1)*

词法分析 一、实验目的 设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求 2.1 待分析的简单的词法 （1）关键字： begin if then while do end 所有的关键字都是小写。 （2）运算符和界符 ： = + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # （3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义： ID = letter (letter | digit)* NUM = digit digit* （4）空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 2.2 各种单词符号对应的种别码： 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。 其中：syn为单词种别码； token为存放的单词自身字符串； sum为整型常数。 例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列： (1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)…… 三、词法分析程序的算法思想： 算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。

3.1 主程序示意图： 主程序示意图如图3-1所示。其中初始包括以下两个方面： ⑴关键字表的初值。 关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下： Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,}; 图3-1 （2）程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum 3.2 扫描子程序的算法思想： 首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn用来存放单词符号的种别码。扫描子程序主要部分流程如图3-2所示。

编译原理复习题及答案一、选择题 1．一个正规语言只能对应( B ) A 一个正规文法 B 一个最小有限状态自动机 2．文法G[A]：A→εA→aB B→Ab B→a是( A ) A 正规文法 B 二型文法 3．下面说法正确的是( A ) A 一个SLR（1）文法一定也是LALR（1）文法 B 一个LR（1）文法一定也是LALR（1）文法 4．一个上下文无关文法消除了左递归，提取了左公共因子后是满足LL（1）文法的( A ) A 必要条件 B 充分必要条件 5．下面说法正确的是( B ) A 一个正规式只能对应一个确定的有限状态自动机 B 一个正规语言可能对应多个正规文法 6．算符优先分析与规范归约相比的优点是( A ) A 归约速度快 B 对文法限制少 7．一个LR（1）文法合并同心集后若不是LALR（1）文法( B ) A 则可能存在移进/归约冲突 B 则可能存在归约/归约冲突 C 则可能存在移进/归约冲突和归约/归约冲突 8．下面说法正确的是( A ) A Lex是一个词法分析器的生成器 B Yacc是一个语法分析器 9．下面说法正确的是( A ) A 一个正规文法也一定是二型文法 B 一个二型文法也一定能有一个等价的正规文法 10．编译原理是对(C)。 A、机器语言的执行 B、汇编语言的翻译 C、高级语言的翻译 D、高级语言程序的解释执行

11．(A)是一种典型的解释型语言。 A．BASIC B．C C．FORTRAN D．PASCAL 12．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)完成的。 A. 编译器 B. 汇编器 C. 解释器 D. 预处理器 13．用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫(B) A．源程序?B．目标程序C．连接程序D．解释程序14．(C)不是编译程序的组成部分。 A.词法分析程序 B.代码生成程序? C.设备管理程序 D.语法分析程序 15．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等六个部分，还应包括(C)。 A．模拟执行器B．解释器?C．表格处理和出错处理 ??? D．符号执行器16．编译程序绝大多数时间花在(D)上。 A．出错处理B．词法分析C．目标代码生成D．表格管理 17．源程序是句子的集合，(B)可以较好地反映句子的结构。 A. 线性表 B. 树 C. 完全图 D. 堆栈 18．词法分析器的输出结果是(D)。 A、单词自身值 B、单词在符号表中的位置 C、单词的种别编码 D、单词的种别编码和自身值 19．词法分析器不能(D) A. 识别出数值常量 B. 过滤源程序中的注释 C. 扫描源程序并识别记号 D. 发现括号不匹配 20．文法：G：S→xSx | y所识别的语言是(D)。 A、xyx B、(xyx)* C、x*yx* D、x n yx n(n≥0) 21．如果文法G是无二义的，则它的任何句子α(A) 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 22．正则文法(A)二义性的。 A. 可以是 B. 一定不是 C. 一定是 23．(B)这样一些语言，它们能被确定的有穷自动机识别，但不能用正则表达式表示。 A. 存在 B. 不存在 C. 无法判定是否存在 24．给定文法A→bA | ca，为该文法句子的是(C)

作业一 1.已知文法G[A]，写出它定义的语言描述 如：G[A]: A → 0B|1C B → 1|1A|0BB C → 0|0A|1CC 2. 给出生成下述语言的上下文无关文法： （1）{ a n b n a m b m| n，m>=0} (2) { 1n0m 1m0n| n，m>=0} 3. 给出生成下述语言的三型文法： (1){ a n b m|n,m>=1 } (2){a n b m c k|n,m,k>=0 } 4、文法G[E]为：E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|i 试给出句型(E+F)*i的短语，简单(直接)短语,句柄。 第3章练习题 一、判断题: 1、编译程序中的词法分析程序以字符形式的源程序作为输入，输出的单词符号常 采用二元组的形式。 2、正规式的运算符“|”读作“或“。 3、若两个正规式所表示的正规集相同，则认为二者是等价的。 4、用l代表字母，d代表数字，Σ={l，d}，则正规式r=dd*定义了无符号整数单词。 5、一个确定的有穷自动机DFA M的转换函数f是一个从KⅹΣ到K 的子集的映像。 6、一个非确定的有穷自动机NFA N 的转换函数f是一个从KⅹΣ*到K 的映像。 7、一张状态转换图只包含有限个状态，其中有一个被认为是初态，最多只有一个终态。 8、终态与非终态是可区别的。 9、对任意一个右线性文法G，都存在一个NFA M，满足L（G）=L（M）。 10、对任意一个右线性文法G，都存在一个DFA M，满足L（M）=L（R）。 二、构造正规式1(0|1)*101相应的DFA. 练习题2 一、判断题： 1、空符号串的集合{ε}={}=ф。 2、设A是符号串的集合，则A0=ε。 3、设G是一个文法，S是开始符号，如果S => x且x∈V T*,则称x是文法G[S]的句型。 4、在形式语言中，最右推导的逆过程也称为规范归约。 5、一个语言的文法是唯一的。 6、若一个语言是无穷集合，则定义该语言的文法一定是递归的。 7、一个句型中出现某个产生式的右部，则此右部一定是此句型的句柄。

《编译原理》课后习题答案第一章 第 1 章引论 第 1 题 解释下列术语： （1）编译程序 （2）源程序 （3）目标程序 （4）编译程序的前端 （5）后端 （6）遍 答案： （1）编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。 （2）源程序：源语言编写的程序称为源程序。 （3）目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。 （4）编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶 段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符 号表管理等工作。 （5）后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。 （6）遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。 第 2 题 一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程 序的总体结构图。 答案： 一个典型的编译程序通常包含 8 个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。 词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机表达形式。 语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。 语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。 中间代码生成程序：按照语义规则，将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式 的中间语言代码，如三元式或四元式。 中间代码优化程序：为了产生高质量的目标代码，对中间代码进行等价变换处理。 目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。 表格管理程序：负责建立、填写和查找等一系列表格工作。表格的作用是记录源程序的 各类信息和编译各阶段的进展情况，编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取，产生的中间结果都记录在相应的表格中。可以说整个编译过程就是造表、查表的工作过程。需要指出的是，这里的“表格管理程序”并不意味着它就是一个独立的表格管理模块，而是指编译程序具有的表格管理功能。 错误处理程序：处理和校正源程序中存在的词法、语法和语义错误。当编译程序发现源

例1设有文法G[S]: S →a|（T ）| T →T,S|S （1） 试给出句子(a,a,a)的最左推导。 （2） 试给出句子(a,a,a)的分析树 （3） 试给出句子(a,a,a)的最右推导和最右推导的逆过程(即最左规约)的每一步的句柄。 【解】(1) (a,a,a)的最左推导 S=>(T) =>(T,S) =>( T,S,S) =>( S,S,S) =>(a,S,S) =>(a,a,S) =>(a,a,a) （2）(a,a,a)的分析树 S ( T ) T ， S S T ， S a a (3) (a,a,a)最右推导 最左规约每一步的句柄 S=>(T) 句柄为：(T) =>(T,S) 句柄为：T,S =>(T,a) 句柄为：a =>(T,S,a) 句柄为：T,S =>(T,a,a) 句柄为：第一个a =>(S,a,a) 句柄为：S =>(a,a,a) 句柄为：第一个a 例2已知文法G[Z]: Z →0U|1V U →1Z|1 V →0Z|0 （1） 请写出此文法描述的只含有４个符号的全部句子。 （2） G [Z]产生的语言是什么？ （3） 该文法在Chomsky 文法分类中属于几型文法？ 【解】（1）0101，0110，1010， 1001 （2）分析G[Z]所推导出的句子的特点：由Z 开始的推导不外乎图1所示的四种情形。 图 1文法G[Z]可能的几种推导 Z 1 U Z U Z 1 Z 1 Z 1 V 由Z 推导出10或01后就终止或进入递归，而Z 的每次递归将推导出相同的符号串：10或

01。所以G[Z]产生的语言L(G[Z])={x|x∈(10|01)+ } (3)该文法属于3型文法。 例3 已知文法G=({A,B,C}，{a,b,c}，P，A), P由以下产生式组成: A→abc A→aBbc Bb→bB Bc→Cbcc bC→Cb aC→aaB aC→aa 此文法所表示的语言是什么？ 【解】 分析文法的规则： 每使用一次Bc→Cbcc，b、c的个数各增加一个； 每使用一次aC→aaB或aC→aa, a的个数就增加一个； 产生式Bb→bB、 bC→Cb起连接转换作用。 由于A是开始符号，由产生式A→abc推导得到终结符号串abc；由产生式A→aBbc推导得到B后，每当使用产生式Bb→bB、Bc→Cbcc、bC→Cb、aC→aaB就会递归调用B一次，所产生的a、b、c的个数分别增加一个，因此推导所得的终结符号串为abc、aabbcc、aaabbbccc、…所以文法描述的语言为{ a n b n c n|n>0}. 例4 构造描述语言L(G[S])={（n）n|n≥0} 的文法。 【解】(1)找出语言的一些典型句子: n=0 ε n=1 ( ) n=2 (()) … 所以, L(G[S])={ ε、( ) (())、((()))、…} (2)分析句子的特点: 只含有(和),(和)的个数相同且对称, 句子中所含的符号数可无限, 句子的个数可无限。 (3)凑规则:由 S→ε|() 得到ε|()，由 A→ (S) 得到 (())，(()) 是在（）的两边再加上一对（）得到，((()))是在(())的两边再加上一对（）得到，…所以将上述产生式合并为S→(S) |ε。 (4)得到文法 G[S]: S→(S) |ε (5)检验:语言所有的句子均可由文法G[S]推导出来, 文法G[S]推导出来的所有终结符号串均为语言的句子. 例5 构造描述语言L(G[S])={a m b n |n>m>0} 的文法。 【解】找出语言的一些典型句子:abb、abbb、…、aabbb、aabbbb、…,语言的句子的特点是仅含有a、b, a在b的左边，b的个数大于a的个数，a的个数至少是1。 单独生成c k, k>1 可用产生式 C→c |Cc 句子中要求b的个数大于a的个数，所以得到文法：