编译原理词法分析习题集带答案

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编译原理试题及答案

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编译原理试题及答案一、选择题1. 编译器的主要功能是什么?A. 程序设计B. 程序翻译C. 程序调试D. 数据处理答案:B2. 下列哪一项不是编译器的前端处理过程?A. 词法分析B. 语法分析C. 语义分析D. 代码生成答案:D3. 在编译原理中,词法分析器的主要作用是什么?A. 识别程序中的关键字和标识符B. 将源代码转换为中间代码C. 检查程序的语法结构D. 确定程序的运行环境答案:A4. 语法分析通常采用哪种方法?A. 自顶向下分析B. 自底向上分析C. 正则表达式匹配D. 直接解释执行答案:B5. 语义分析的主要任务是什么?A. 检查程序的语法结构B. 检查程序的类型安全C. 识别程序中的变量和常量D. 将源代码转换为机器代码答案:B二、简答题1. 简述编译器的工作原理。

答案:编译器的工作原理主要包括以下几个步骤: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。

词法分析器将源代码分解成一系列的词素;语法分析器根据语法规则检查词素序列是否合法;语义分析器检查程序的语义正确性;中间代码生成器将源代码转换为中间代码;代码优化器对中间代码进行优化;最后,目标代码生成器将优化后的中间代码转换为目标机器代码。

2. 什么是词法分析器,它在编译过程中的作用是什么?答案:词法分析器是编译器前端的一个组成部分,负责将源代码分解成一个个的词素(tokens),如关键字、标识符、常量、运算符等。

它在编译过程中的作用是为语法分析器提供输入,是编译过程的基础。

三、论述题1. 论述编译器中的代码优化技术及其重要性。

答案:代码优化是编译过程中的一个重要环节,它旨在提高程序的执行效率,减少资源消耗。

常见的代码优化技术包括:常量折叠、死代码消除、公共子表达式消除、循环不变代码外提、数组边界检查消除等。

代码优化的重要性在于,它可以显著提高程序的运行速度和性能,同时降低程序对内存和处理器资源的需求。

四、计算题1. 给定一个简单的四则运算表达式,请写出其对应的逆波兰表达式。

编译原理第4章答案

编译原理第4章答案

第四章词法分析1.构造下列正规式相应的DFA:(1)1(0|1) * 101(2)1(1010* | 1(010) * 1)* 0(3)a((a|b) * |ab * a)* b(4)b((ab)* | bb) * ab解:(1)1(0|1) * 101 对应的 NFA为1101012341下表由子集法将NFA 转换为 DFA:I I0=ε-closure(MoveTo(I,0))I1=ε-closure(MoveTo(I,1))A[0]B[1]B[1]B[1]C[1,2]C[1,2]D[1,3]C[1,2]D[1,3]B[1]E[1,4]E[1,4]B[1]B[1]001101A B C D E110,1(2)1(1010 * | 1(010) * 1)* 0 对应的 NFA 为εε1101010 01234561εε101978ε下表由子集法将NFA 转换为 DFA:I I=ε-closure(MoveTo(I,0))I1= ε-closure(MoveTo(I,1))A[0]B[1,6]B[1,6]C[10]D[2,5,7]C[10]D[2,5,7]E[3,8]B[1,6]E[3,8]F[1,4,6,9] F[1,4,6,9]G[1,2,5,6,9,10]D[2,5,7]G[1,2,5,6,9,10]H[1,3,6,9,10]I[1,2,5,6,7] H[1,3,6,9,10]J[1,6,9,10]K[2,4,5,7] I[1,2,5,6,7]L[3,8,10]I[1,2,5,6,7] J[1,6,9,10]J[1,6,9,10]D[2,5,7]K[2,4,5,7]M[2,3,5,8]B[1,6]L[3,8,10]F[1,4,6,9] M[2,3,5,8]N[3]F[1,4,6,9] N[3]O[4]O[4]P[2,5]P[2,5]N[3]B[1,6]1L111111010B I KA D E F M00110 00C11G H J101NP O(3)a((a|b) * |ab * a)* b(略 )(4)b((ab) * | bb) * ab(略 )2.已知 NFA=( {x,y,z},{0,1},M,{x},{z} )其中:M(x,0)={z},M(y,0)={x,y},M(z,0)={x,z},M(x,1)={x}, M(y,1)=φ ,M(z,1)={y},构造相应的 DFA。

编译原理教程课后习题参考答案——

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第二章 词法分析2.1 完成下列选择题:(1) 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(2) 正规式M1和M2等价是指 。

a. M1和M2的状态数相等b. M1和M2的有向边条数相等c. M1和M2所识别的语言集相等d. M1和M2状态数和有向边条数相等(3) DFA M(见图2-1)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【解答】(1) c (2) c (3) d图2-1 习题2.1的DFA M2.2 什么是扫描器?扫描器的功能是什么?【解答】 扫描器就是词法分析器,它接受输入的源程序,对源程序进行词法分析并识别出一个个单词符号,其输出结果是单词符号,供语法分析器使用。

通常是把词法分析器作为一个子程序,每当词法分析器需要一个单词符号时就调用这个子程序。

每次调用时,词法分析器就从输入串中识别出一个单词符号交给语法分析器。

2.3 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,So,Z),由f 的定义可知f(x,a)、f(y,b)均为多值函数,因此M 是一非确定有限自动机。

先画出NFA M 相应的状态图,如图2-2所示。

图2-2 习题2.3的NFA M 用子集法构造状态转换矩阵,如表表2-1 状态转换矩阵1b将转换矩阵中的所有子集重新命名,形成表2-2所示的状态转换矩阵,即得到 M ′=({0,1,2},{a,b},f,0,{1,2}),其状态转换图如图2-3所示。

表2-2 状态转换矩阵将图2-3所示的DFA M ′最小化。

编译原理试题及答案

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试题:
1. 解释编译原理的定义,同时给出编译器的作用。

2. 简要描述编译过程中的四个基本步骤。

3. 解释词法分析器的功能和作用。

4. 解释语法分析器的功能和作用。

答案:
1. 编译原理是研究如何将高级语言程序转化为等价机器语言程序的一门学科。

编译器是将高级语言文本转换成等价的机器语言的软件工具。

它负责将源代码转化为目标代码,以便计算机能够理解和执行。

2. (1) 词法分析:将源代码分解成一系列单词或标记。

(2) 语法分析:根据语法规则组织单词或标记形成语法树。

(3) 语义分析:分析语法树以检测语义错误。

(4) 代码生成:根据语法树生成目标代码。

3. 词法分析器的功能是将源代码分解成一系列单词或标记。

它将源代码读取为字符流,然后将这些字符组成单词,同时可以去除空格、注释等不具有实际意义的内容。

词法分析器的作用是为语法分析器提供正确的单词序列,为后续的语义分析和代
码生成步骤建立基础。

4. 语法分析器的功能是根据语法规则组织单词或标记形成语法树。

它通过构建语法树来分析源代码的语法结构,同时可以检测语法错误。

语法分析器的作用是为后续的语义分析和代码生成步骤提供一个结构化的表示形式,便于后续的处理和转换。

编译原理(龙书)课后习题解答(详细)

编译原理(龙书)课后习题解答(详细)

编译原理(龙书)课后习题解答(详细)编译原理(龙书)课后题解答第一章1.1.1 :翻译和编译的区别?答:翻译通常指自然语言的翻译,将一种自然语言的表述翻译成另一种自然语言的表述,而编译指的是将一种高级语言翻译为机器语言(或汇编语言)的过程。

1.1.2 :简述编译器的工作过程?答:编译器的工作过程包括以下三个阶段:(1) 词法分析:将输入的字符流分解成一个个的单词符号,构成一个单词符号序列;(2) 语法分析:根据语法规则分析单词符号序列中各个单词之间的关系,确定它们的语法结构,并生成抽象语法树;(3) 代码生成:根据抽象语法树生成目标程序(机器语言或汇编语言),并输出执行文件。

1.2.1 :解释器和编译器的区别?答:解释器和编译器的主要区别在于执行方式。

编译器将源程序编译成机器语言或汇编语言等,在运行时无需重新编译,程序会一次性运行完毕;而解释器则是边翻译边执行,每次执行都需要进行一次翻译,一次只执行一部分。

1.2.2 :Java语言采用的是解释执行还是编译执行?答:Java一般是编译成字节码的形式,然后由Java虚拟机(JVM)进行解释执行。

但是,Java也有JIT(即时编译器)的存在,当某一段代码被多次执行时,JIT会将其编译成机器语言,提升代码的执行效率。

第二章2.1.1 :使用BNF范式定义简单的加法表达式和乘法表达式答:<加法表达式> ::= <加法表达式> "+" <乘法表达式> | <乘法表达式><乘法表达式> ::= <乘法表达式> "*" <单项式> | <单项式><单项式> ::= <数字> | "(" <加法表达式> ")"2.2.3 :什么是自下而上分析?答:自下而上分析是指从输入字符串出发,自底向上构造推导过程,直到推导出起始符号。

编译原理词法分析习题集带答案

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《编译原理》习题(一)——词法分析一、是非题(请在括号内,正确的划√,错误的划×)1.编译程序是对高级语言程序的解释执行。

(× )2.一个有限状态自动机中,有且仅有一个唯一的终态。

(×)9.两个正规集相等的必要条件是他们对应的正规式等价。

(× )二、选择题1.词法分析器的输出结果是_____。

A.( ) 记号B.( ) 相应条目在符号表中的位置C.( ) 记号和属性二元组D.( ) 属性值2.正规式M 1 和M 2 等价是指_____。

A.( ) M1和M2的状态数相等B.( ) M1和M2的有向边条数相等C.( ) M1和M2所识别的语言集相等D.( ) M1和M2状态数和有向边条数相等3.语言是A.句子的集合B.产生式的集合C.符号串的集合D.句型的集合4.编译程序前三个阶段完成的工作是A.词法分析、语法分析和代码优化B.代码生成、代码优化和词法分析C.词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成D.词法分析、语法分析和代码优化5.扫描器所完成的任务是从字符串形式的源程序中识别出一个个具有独立含义的最小语法单位即A.字符B.单词C.句子D.句型6.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7.词法分析的任务是A.识别单词B.分析句子的含义C.识别句子D.生成目标代码三、填空题1.计算机执行用高级语言编写的程序主要有两种途径:___解释__和__编译___。

3.编译过程可分为(词法分析),(语法分析),(语义分析与中间代码生成),(优化)和(目标代码生成)五个阶段。

6.扫描器的任务是从(源程序中)中识别出一个个(单词符号)。

17.一张转换图只包含有限个状态,其中有一个被认为是(初)态;而且实际上至少要有一个(终)态。

1.编译程序首先要识别出源程序中每个(单词),然后再分析每个(句子)并翻译其意义。

编译原理词法分析习题集带答案

编译原理词法分析习题集带答案

《编译原理》习题(一)——词法分析一、就是非题(请在括号内,正确的划√,错误的划×)1.编译程序就是对高级语言程序的解释执行。

(× )2.一个有限状态自动机中,有且仅有一个唯一的终态。

(×)9.两个正规集相等的必要条件就是她们对应的正规式等价。

(× )二、选择题1.词法分析器的输出结果就是_____。

A.( ) 记号B.( ) 相应条目在符号表中的位置C.( ) 记号与属性二元组D.( ) 属性值2. 正规式M 1 与M 2 等价就是指_____。

A.( ) M1与M2的状态数相等B.( ) M1与M2的有向边条数相等C.( ) M1与M2所识别的语言集相等D.( ) M1与M2状态数与有向边条数相等3.语言就是A.句子的集合B.产生式的集合C.符号串的集合D.句型的集合4.编译程序前三个阶段完成的工作就是A.词法分析、语法分析与代码优化B.代码生成、代码优化与词法分析C.词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成D.词法分析、语法分析与代码优化5.扫描器所完成的任务就是从字符串形式的源程序中识别出一个个具有独立含义的最小语法单位即A. 字符B.单词C.句子D.句型6.构造编译程序应掌握______。

A.( )源程序B.( ) 目标语言C.( ) 编译方法D.( ) 以上三项都就是7.词法分析的任务就是A.识别单词B.分析句子的含义C.识别句子D.生成目标代码三、填空题1.计算机执行用高级语言编写的程序主要有两种途径:___解释__与__编译___。

3、编译过程可分为( 词法分析) ,(语法分析),(语义分析与中间代码生成),(优化)与(目标代码生成)五个阶段。

6、扫描器的任务就是从( 源程序中)中识别出一个个( 单词符号)。

17、一张转换图只包含有限个状态,其中有一个被认为就是(初)态;而且实际上至少要有一个(终)态。

1.编译程序首先要识别出源程序中每个(单词),然后再分析每个(句子)并翻译其意义。

编译原理第三章练习题答案

编译原理第三章练习题答案

编译原理第三章练习题答案一、选择题1. 在编译原理中,词法分析器的作用是什么?A. 将源代码转换为汇编代码B. 将源代码转换为中间代码C. 识别源代码中的词法单元D. 检查源代码的语法正确性答案:C2. 词法单元中,标识符和关键字的区别是什么?A. 标识符可以重定义,关键字不可以B. 标识符和关键字都是常量C. 标识符是用户自定义的,关键字是语言预定义的D. 标识符和关键字都是变量名答案:C3. 下列哪个不是词法分析器生成的属性?A. 行号B. 列号C. 词法单元的类型D. 词法单元的值答案:A4. 词法分析器通常使用哪种数据结构来存储词法单元?A. 栈B. 队列C. 链表D. 数组答案:C5. 词法分析器的实现方法有哪些?A. 手工编写正则表达式B. 使用词法分析器生成器C. 编写扫描程序D. 所有上述方法答案:D二、简答题1. 简述词法分析器的基本工作流程。

答案:词法分析器的基本工作流程包括:读取源代码字符,根据正则表达式匹配词法单元,生成词法单元的类型和值,并将它们作为输出。

2. 什么是正规文法?它在词法分析中有什么作用?答案:正规文法是一种形式文法,它使用正则表达式来定义语言的词法结构。

在词法分析中,正规文法用于描述程序设计语言的词法规则,帮助词法分析器识别和生成词法单元。

三、应用题1. 给定一个简单的词法分析器,它需要识别以下词法单元:标识符、关键字(如if、while)、整数、运算符(如+、-、*、/)、分隔符(如逗号、分号)。

请描述该词法分析器的实现步骤。

答案:实现步骤如下:- 定义词法单元的类别和对应的正则表达式。

- 读取源代码字符,逐个字符进行匹配。

- 使用状态机或有限自动机来识别词法单元。

- 根据匹配结果生成相应的词法单元类型和值。

- 输出识别的词法单元。

2. 设计一个简单的词法分析器,它可以识别以下C语言关键字:int, float, if, else, while, return。

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《编译原理》习题(一)——词法分析
一、就是非题(请在括号内,正确得划√,错误得划×)
1.编译程序就是对高级语言程序得解释执行。

(× )
2.一个有限状态自动机中,有且仅有一个唯一得终态。

(×)
9.两个正规集相等得必要条件就是她们对应得正规式等价。

(× )
二、选择题
1.词法分析器得输出结果就是_____。

A.( ) 记号
B.( ) 相应条目在符号表中得位置
C.( ) 记号与属性二元组
D.( ) 属性值
2. 正规式M 1 与M 2 等价就是指_____。

A.( ) M1与M2得状态数相等
B.( ) M1与M2得有向边条数相等
C.( ) M1与M2所识别得语言集相等
D.( ) M1与M2状态数与有向边条数相等
3.语言就是
A.句子得集合
B.产生式得集合
C.符号串得集合
D.句型得集合
4.编译程序前三个阶段完成得工作就是
A.词法分析、语法分析与代码优化
B.代码生成、代码优化与词法分析
C.词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成
D.词法分析、语法分析与代码优化
5.扫描器所完成得任务就是从字符串形式得源程序中识别出一个个具有独立含义得最小语法单位即
A. 字符
B.单词
C.句子
D.句型
6.构造编译程序应掌握______。

A.( )源程序
B.( ) 目标语言
C.( ) 编译方法
D.( ) 以上三项都就是
7.词法分析得任务就是
A.识别单词
B.分析句子得含义
C.识别句子
D.生成目标代码
三、填空题
1.计算机执行用高级语言编写得程序主要有两种途径:___解释__与__编译___。

3、编译过程可分为( 词法分析) ,(语法分析),(语义分析与中间代码生成),(优化)与(目标代码生成)五个阶段。

6、扫描器得任务就是从( 源程序中)中识别出一个个( 单词符号)。

17、一张转换图只包含有限个状态,其中有一个被认为就是(初)态;而且实际上至少要有一个(终)态。

1.编译程序首先要识别出源程序中每个(单词),然后再分析每个(句子)并翻译其意义。

3.通常把编译过程分为分析前端与综合后端两大阶段。

词法、语法与语义分析就是对源程序得(分析),中间代码生成、代码优化与目标代码得生成则就是对源程序得(综合)。

5.对编译程序而言,输入数据就是(源程序),输出结果就是(目标程序)。

四、名词解释题:
1.词法分析
词法分析得主要任务就是从左向右扫描每行源程序得符号,按照词法规则
从构成源程序得字符串中识别出一个个具有独立意义得最小语法单位,
并转换成统一得内部表示(token),送给语法分析程序。

13、扫描器------执行词法分析得程序。

五、简答题
(一)、描述由正规式b*(abb*)*(a| ε)定义得语言,并画出接受该语言得最简DFA 。

答:由正规式b*(abb*)*(a| ε)定义得语言就是字母表{a, b}上不含子串aa 得所有串得集合。

最简DFA 如下: (二)
、描述由正规式b *a(bb *a) *b *定义得语言,并画出接受该语言得最简DFA 。

答:正规式b *a(bb *a) *b *体现得特点就是
,每个a 得左边都有若干b,除非a 就是第一个字母。

该正规式定义得语言就是:至少含一个a,但不含子串aa 得所有a 与b 得串集。

最简DFA 如下: (三)、 一字母表Σ={a, b},试写出Σ上所有以a 为首得字组成得正规集相对应得正规式。

答:正规式 a ( a | b )*。

(四)、令Σ则正规式a*b|b*a 表示得正规集就是什么?
答:、(a*b|b*a)={a,b,ab,ba,aab,bba……} (五)、构造下列正规式相应得DFA(用状态转换图表示)
(1)0(0 | 1)*1
(2)0*10*10*10*1 (3)letter(letter | digit)* (1)
(2)
(3)
(六).设有非确定得有自限动机NFA M=({A,B,C},{0,1},δ,{A},{C}),其中:
δ (A,0)={C} δ (A,1)={A,B} δ (B,1)={C} δ (C,1)={C}。

请画出状态转换距阵与状态转换图。

解:状态转换距阵为:
δ 0 1 A C A,B B

C
start
1 a b b
2 start 2 a b b 1 0
a
b
C ∅ C
状态转换图为
(七). 用汇编语言或高级语言编写得程序,必须先送入计算机,经过转换成用机器
语言表示得目标程序(这个过程即编译),才能由计算机执行。

执行转换过程 得程序叫编译程序。

汇编程序就是指没有编译过得汇编语言源文件。

编译程序转 换过得叫目标程序,也就就是机器语言。

将汇编语言编写得程序,按照一一对应得关系,转换成用机器语言表示得程序。

解释型编译程序将高级语言程序得一个语句,先解释成为一组机器语言得指令, 然后立即执行,执行完了,取下一组语句解释与执行,如此继续到完成一个程序 止。

用解释型编译程序,执行速度很慢,但可以进行人与计算机得"对话",随时
可以修改高级语言得程序。

BASIC 语言就就是解释型高级语言。

编译型编译程序将 级语言编写得程序,一次就会部翻译成机器语言表示得程序,而且过程进行很快, 在过程中,不能进行人机对话修改。

FORTRAN 语言就就是编译型高级语言。

(八).编译程序得工作分为那几个阶段?
词法分析、语法分析与语义分析就是对源程序进行得分析(称为编译程序得前端), 而中间代码生成、代码优化与代码生成三个阶段合称为对源程序进行综合(称为 编译程序得后端),它们从源程序得中间表示建立起与源程序等价得目标程序。

(九)、有穷自动机M 接受字母表∑={0,1}上所有满足下述条件得串:每个1都有0直接跟在右边。

构造一个最小得DFA M 及与M 等价得正规式。

【】【】
(十)、 证明正规式(ab)*a 与正规式a(ba)*等价 (用构造她们得最小得DFA 方法)。

【答案:】
A B 1
C 1 1
1
1
(十一)、设∑={0,1}上得正规集S 由倒数第二个字符为1得所有字符串组成,请给出该字集对应得正规式,并构造一个识别该正规集得DFA 。

(8分) 答:
构造相应得正规式:(0|1)*1(0|1) (3分) NFA: (2分)
ε ε ε ε 1
0 0 确定化:(3分)
I 0
I
1I
{0,1,2} {1,2} {1,2,3} {1,2} {1,2} {1,2,3} {1,2,3} {1,2,4} {1,2,3,4} {1,2,4} {1,2} {1,2,3} {1,2,3,4}
{1,2,4}
{1,2,3,4}
1 0 1 0 0
0 1 1 1
0 1 2 3
4
0 1 2 3 4
(十二)、处于/* 与 */之间得串构成注解,注解中间没有*/。

画出接受这种注解得DFA 得状态转换图。

(十三)设有字母表{a,b}上得正规式R=(ab|a)*。

构造NFA,确定化,化简 (2014A)
解:(1)
(3)对(2)得到得DFA 化简
,合并状态0与2 为状态2:
(
十四)、给定文法G[S]:
S →aA|bQ; A →aA|bB|b;B →bD|aQ ;Q →aQ|bD|b;D →bB|aA ;E →aB|bF F →
bD|aE|b
构造相应得最小得DFA 。

解:先构造其NFA:
用子集法将NFA 确定化:
+
将S、A、Q、BZ、DZ、D、B重新命名,分别用0、1、2、3、4、5、6表示。

因为3、4中含有z,所以它们为终态。

令P
=({0,1,2,5,6},{3,4})用b进行分割:
P1=({0,5, 6},{1,2},{3,4})再用b进行分割:
P2=({0},{5, 6},{1,2},{3,4})再用a、b 进行分割,仍不变。

再令{0}为A,{1,2}为B,{3,4}为C,{5,6}为D。

最小化为右上图。

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