编译原理compiler6_语义分析_百度文库
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编译原理compiler6_语义分析|清​华​大​学​精​品​编​译​原​理​课​件
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《编译原理》二版课后答案 张素琴14
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；（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；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；目标机无关；（5）后端
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。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。《编译原理1》课后答案清华二版课后答案 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，该部分负责完成这条语句的功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，能的实现，完成后返回到解释程序的总控部分再读人下一条语句继续进行解释、执行，如此反复；另一种方式是，一边翻译一边执行，即每读出源程序的一条语句，解释程序就将其翻译成一段机器指令并执行之，然后再读人下一条语句继续进行解释、执行，如此反复。无论《编译原理2》清华二目标代码生成程序：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，同时对发现的错误错误处理程序负责报告出错的位置和错误性质等信息，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。 版（1）自编译：用某一高级语言书写其本身的编译程序。（3）自展：首先确定一个非常简单的核心语言L0，用机器语言或汇编语言书写出它的编译《编程序T0，再把语言L0扩充到L1，此时L0? L1 ,并用L0编写L1的编译程序T1，再把语言L1扩充为L2，有L1 ? L2 ,并用L1编写L2的编译程序T2，……，如此逐步扩展下去，好似滚雪球一样，直到我们所要求的编译程序。（4）移植：将 A 机器上的某高级语言的编译程序搬到 B 机器上运行。3译（2）交叉编译：A机器上的编译程序能产生B机器上的目标代码。原理是哪种方式，其加工结果都是源程序的执行结果。目前很多解释程序采取上述两种方式的综合实现方案，即先把源程序翻译成较容易解释执行的某种中间代码程序，然后集中解释执行中间代码程序，最后得到运行结果。广义上讲，编译程序和解释程序都属于翻译程序，但它们的翻译方式不同，解释程序是边翻译（解释）边执行，不产生目标代码，输出源程序的运行结果。而编译程序只负责把源程序翻译成目标程序，输出与源程序等价的目标程序，而目标程序的执行任务由操作系统来完成，即只翻译不执行。第4题对下列错误信息，请指出可能是编译的哪个阶段（词法分析、语法分析、语义分析、代码生成）报告的。（1） else没有匹配的if （2） 数组下标越界（3） 使用的函数没有定义 （4） 在数中出现非数字字符答案：（1） 语法分析 （2） 语义分析 （3） 语法分析 （4） 词法分析第5题编译程序大致有哪几种开发技术？答案：》课后答案清华二版《编译原理4》课后答案清华二第６题计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径?它们之间的主要区别是什么?答案：计算机执行用高级语言编写的程序主要途径有两种，即解释与编译。 像Basic之类的语言，属于解释型的高级语言。它们的特点是计算机并不事先对高级语言进行全盘翻译，将其变为机器代码，而是每读入一条高级语句，就用解释器将其翻译为一条机器代码，予以执行，然后再读入下一条高级语句，翻译为机器代码，再执行，如此反复。总而言之，是边翻译边执行。像C，Pascal之类的语言，属于编译型的高级语言。它们的特点是计算机事先对高级语言进行全盘翻译，将其全部变为机器代码，再统一执行，即先翻译，后执行。从速度上看，编译型的高级语言比解释型的高级语言更快。版第2章
PL/0编译程序的实现 第1题PL/0语言允许过程嵌套定义和递归调用，试问它的编译程序如何解决运行时的存储管理。答案：PL/0语言允许过程嵌套定义和递归调用，它的编译程序在运行时采用了栈式动态存储管理。（数组CODE存放的只读目标程序，它在运行时不改变。）运行时的数据区S是由解释程序定义的一维整型数组，解释执行时对数据空间S的管理遵循后进先出规则，当每个过程(包括主程序)被调用时，才分配数据空间，退出过程时，则所分配的数据空间被释放。应用动态链和静态链的方式分别解决递归调用和非局部变量的引用问题。第2题若PL/0编译程序运行时的存储分配策略采用栈式动态分配，并用动态链和静态链的方式分别解决递归调用和非局部变量的引用问题，试写出下列程序执行到赋值语句b∶=10时运行栈的布局示意图。
begin (p)《编译原理1》课后答案清华二版包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、高等教育、中学教育、各类资格考试、《编译原理》二版课后答案 张素琴14等内容。　
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编译原理（4）语义_2（表达式及赋值语句的翻译）
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编译原理习题08-4
的语义特征属性；①收集符号属性；；②上下文语义的合法性检查的依据；③作为目标代码生；9-09．运行时存储器的划分是怎样的？答：运行时；10-07.简述优化的原则是什么？；答：编译程序提供的对代码优化必须遵循的原则是：（；（2）有效原则；(2)假设基本块出口时只有a，b还被引用，请写出；(1)给出DAG如右：(2)重写三地址代码如下：；a:=b-c；d:=a+
的语义特征属性。起主要作用是：① 收集符号属性；② 上下文语义的合法性检查的依据； ③ 作为目标代码生成阶段地址分配的依据。9-09．运行时存储器的划分是怎样的？ 答：运行时存储器的划分如下图所示。10-07. 简述优化的原则是什么？答：编译程序提供的对代码优化必须遵循的原则是： （1） 等价原则。经过优化后不应改变程序运行的结果。（2） 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。 （3） 合算原则。应尽可能以较低的代价取得较好的优化效果。 10-08．简述常用的优化技术有哪些？ 答：编译程序中常用的优化技术有： （1） 删除公共子表示式； （2） 复写传播； （3） 删除无用代码； （4） 代码外提； （5） 强度削弱； （6） 删除归纳变量； （7） 合并常量。 10-09. 设有基本块： (1) a:=b-c (2) d:=a+4 (3) e:=a-b (4) f:=a+4 (5) b:=b+c (6) c:=b-f (7) b:=b-c (8) f:=b+f (9) a:=a-f (1) 画出DAG图；(2) 假设基本块出口时只有a，b还被引用，请写出优化后的三地址代码序列。
解答：(1)给出DAG如右： (2)重写三地址代码如下：a:=b-cd:=a+4 f:=d e:=a-b b:=b+c c:=c+d b:=b-c f:=b-d a:=a+db2 caf c d,f e+ 3 -4 410-10.何谓优化？按所涉及的程序范围可分为哪几级优化？答：优化：对程序进行各种等价变换，使得从变换后的程序出发，能产生更有效的目标代码。
三种级别：局部优化、循环优化、全局优化。 10-11.设有基本块
T2：＝10/T1
T3：＝S－R
T4：＝S＋R
A：＝T2 * T4
T5：＝S＋R
T6：＝T3 * T5
B：＝T6 (1) 画出DAG图；(2) 假设基本块出口时只有A，B还被引用，请写出优化后的三地址代码序列。 解：(1)DAG：见右图
(2) 优化后的四元式
T3：＝S－R
T4：＝S＋R
B：＝T3＋T411-01.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？ 答：目标代码一般有以下三种形式。（1）能够立即执行的机器语言代码，所有地址均已定位（代真）。（2）待装配的机器语言模块。当需要执行时，由连接装人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，尚需经过汇编程序汇编，转换成可执行的机器语言代码。代码生成要着重考虑两个问题：一是如何使生成的目标代码较短；另一是如何充分利用计算机的寄存器，减少目标代码中访问存储单元的次数。这两个问题都直接影响目标代码的执行速度。 11-02.什么是非活跃变量？什么是活跃变量？答：如果我们没有进行过数据流分析并且临时变量不可以跨基本块引用，则把基本块中所有临时变量均看为基本块出口之后的非活跃变量。而把所有非临时变量均看为基本块出口之后的活跃变量。如果某些临时变量可跨基本块引用，那么，也把它们看为基本块出口之后的活跃变量。11-03. 假设基本块中中间代码序列已表示成DAG，试给出应用DAG计算各中间代码待用信息的算法。答：设DAG有N个内部结点I是一个线性表，它共有N个登记项，算法的步骤如下。 （1） 置初值FOR
k；=1TO N DO
T[k]:= i:=N;(2) WHILE
存在未列入T的内部结点 DOBEGIN(3) 选取一个未列入T但其全部父结点（即前驱）均已列入T或者没有父结点的内部结点n； (4) T[i]：＝n；i：＝i－1； / * 把n列入T中 * /(5) WHILE
n的最左子结m不为叶结且其全部父结均已列入T中 DOBEGIN(6) T[i]：＝m；i：＝i－1； (7) n：＝m；END
END;(8) 最后T[1]，T[2]，?，T[N]即为所求的结点顺序。编译原理两套测试题一、填空题：1、编译程序的工作过程分为等几个基本阶段，同时还有表格处理和出错处理。2、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，则其翻译程序成为编译程序。 3、一个典型的编译程序中，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，还应包括表格处理和出错处理，其中，词法分析器用于识别单词。 4、编译方式与解释方式的根本区别为：是否生成目标代码5、所谓最右推导是指：。6、一个上下文无关文法所含的4个组成部分:式 。（2） 产生式是用于定义
的一种书写规范。 （3） 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 。+（4） 设G是一个给定的文法，S是文法的开始符号，如果S （其中X∈VT*），则称X是文法的一个 句? X子 。（5） 扫描的任务是从源程序中识别出一个个 单词符号 。（6） 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，根据给定的输入串按照文法的产生式一步一步向下进行直接推导，试图推导出文法的 句子 使之与给定的输入字符串匹配。 （7） 语法分析最常用的两类方法是 自上而下分析法 和 自下而上分析法 分析法。 （8） 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
。 （9） 递归下降法不允许任一非终极符是直接
。（10） 自顶向下的语法分析方法的关键是
如何选择侯选式
的问题。（11） 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
，使之与给定的输入串匹配。（12） 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 规约 ，试图
。（13） 在LR（0）分析法的名称中，L的含义是 从左到右扫描输入串
，R的含义是
构造一个最右推导的逆过程
，0 的含义是
每步顶多向前检查0个输入字符
（14） 综合属性是用于 “自下而上” 传递信息。 （15） 继承属性是用于 “自上而下” 传递信息。（16） 终结符只有
综合属性 ，它们由词法分析器提供。（17） 什么是属性文法？在上下文无关文法基础上，赋予每个文法符号以一定属性，并规定文法的每个产生式对相关属性的运算规则，这些附加了一组属性和运算规则的文法称为属性文法.二、选择题：1. 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 ，其中_b_和代码优化部分不是每个编译程序都必需的。_c_,_d_.
1） a、模拟执行器
c、表格处理和出错处理
d、符号执行器
2） a、语法分析
b、中间代码生成
c、词法分析
d、目目标代码生成
3） a、字符串
d、标识符4） a、语义错误
b、语法和语义错误
c、错误并矫正
d、语法错误2. 程序的语言处理程序是一种。是两类程序语言处理程序，他们的主要区别在于。 （8） a、系统软件
b、应用软件
c、实时系统
d、分布式系统 （9） a、高级语言程序和低级语言程序
b、解释程序和编译程序c、编译程序和操作系统
d、系统程序和应用程序（10） a、单用户与多用户的差别
b、对用户程序的查错能力c、机器执行的效率
d、是否生成目标代码3. 汇编程序是将翻译成，编译程序是将翻译成机器语言程序。4. 关于解释程序描述正确的是：
(1)解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码。(对)
(2)解释程序适用于COBOL和FORTRAN语言。(错)
(3)解释程序是为打开编译程序技术的僵局开发的。(错) 5. 编译程序与具体的机器_a_，与具体的语言_a_。
b、无关6. 文法G所描述的语言是的集合A、文法G的字母表V中的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结符号串
D、由文法的开始符号推出的所有符号串7. 乔姆斯基把文法分为4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8. 文法G[N]=({b},{N,B},N,{N→b|bB，B→bN})，该文法所描述的语言是。A、L（G[N]）={bi|i≥0}
B、L（G[N]）={b2i|i≥0}
C、L（G[N]）={b2i+1|i≥0}
D、L（G[N]）={b2i+1|i≥1}
9. 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___.?A.候选式 B.句型 C.单词 D.产生式 10. 一个上下文无关文法G含4部分，他们是：一组非终结符号，一组终结符号，一个开始符号和一组.
A.句子 B.句型 C.单词 D.产生式11. 在语法分析处理中，FIRST集合、FOLLOW集合均是
B 。A. 非终结符集
B.终结符集
D. 状态集 12. 编译程序中语法分析器接收以
A 为单位的输入。A. 单词
D. 句子 13. 在自底向上的语法分析方法中，分析的关键是A 。A. 寻找句柄
B. 寻找句型
C. 消除递归
D. 选择候选式 14. 在LR分析法中，分析栈中存放的状态是识别规范句型的DFA状态。A.句柄
D. LR(0)项目 15. 采用自上而下分析，必须（B）。
A、消除回溯
B、消除左递归
C、消除右递归
D、提取公共左因子 16. 有一语法制导翻译如下所示：
{print “1”}
{print “2”}
{print “3”}
{print “4”} 若输入字符序列为a（（（dd）d）d）a，且采用自上而下的分析方法，则输出序列为（）。
D、 三、判断题1. 计算机高级语言翻译成低级语言只有解释一种方式
（×） 2. 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
（×）3. 甲机上的某编译程序在乙机上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。（×） 4. 正则文法其产生为A→a ，A→Bb，A，B∈VE ，a，b∈VT 。
（√） 5. 每个文件都能该写为LL（1）文法。
（×） 6. 每个文法都能改写为LL(1)文法。
（× ） 7. 递归下降法允许任一非终极符是直接左递归的。
（× ） 8. 算符优先关系表不一定存在对应的优先函数。
（√） 9. 自底而上语法分析方法的主要问题是候选式的选择。
（×） 10. LR法是自顶向下语法分析方法。
（×） 11. 简单优先文法允许任意两个产生式具有相同右部。
（×）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。
（×） 13. 一个句型的句柄一定是文法某产生式的右部。
（√） 四、名词解释：1. 遍：指编译程序对源程序或中间程序从头到尾扫描一次。2. 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。3. LL（1）文法：满足一下跳的文法：①、文法不含左递归，②、对于文法中每一个非终结符A的各个产生式的候选首符集两两不相交。即，若A→α1|α2|??|αn则 FIRST（αi）∩FIRST（αj）= ? （i≠j），③、对于文法中的每个非终结符A，若它存在某个候选首符集包含ε，则FIRST（A）∩FOLLOW（A）= ?4. LR(0) 分析器：所谓LR(O)分析，是指从左至右扫描和自底向上的语法分析，且在分析的每一步，只须根据分析栈当前已移进和归约出的全部文法符号，并至多再向前查看0 个输入符号，就能确定相对于某一产生式左部符号的句柄是否己在分析栈的顶部形成，从而也就可以确定当前所应采取的分析动作(是移进还是按某一产生式进行归约等) 。 5. 算符优先文法：算符文法G的任何终结符a,b之间要么没有优先关系，若有优先关系,至多有 = ,& , & 中的一种成立,则G为一算符优先文法。6. 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. 可归前缀：LR分析过程中每次采取归约动作前符号栈中的内容即规范句型的可归前缀包含各类专业文献、行业资料、中学教育、幼儿教育、小学教育、文学作品欣赏、编译原理习题08等内容。　
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