编译原理》第十二章习题答案下载
第12章代码生成
第1题
一个编译程序的代码生成要着重考虑哪些问题?
答案：
代码生成器的设计要着重考虑目标代码的质量问题，而衡量目标代码的质量主要从占用空间和执行效率两个方面综合考虑。
附加题
问题1：
决定目标代码的因素有哪些？
答案：
决定目标代码的因素主要取决于具体的机器结构、指令格式、字长及寄存器的个数和种类，并与指令的语义和所用操作系统、存储管理等都密切相关。
又由于目标代码的执行效率在很大程度上依赖于寄存器的使用，所以目标代码与寄存器的分配算法也有关。
问题2：
为什么在代码生成时要考虑充分利用寄存器？
答案：
因为当变量值存在寄存器时，引用的变量值可直接从寄存器中取，减少对内存的存取次数，这样便可提高运行速度。
因此如何充分利用寄存器是提高目标代码运行效率的重要途径。
问题3：
寄存器分配的原则是什么？
答案：
寄存器分配的原则是：
(1) 当生成某变量的目标代码时，尽量让变量的值或计算结果保留在寄存器中，直到寄存器不够分配时为止。
(2) 当到基本块出口时，将变量的值存放在内存中，因为一个基本块可能有多个后继结点或多个前驱结点，同一个变量名在不同前驱结点的基本块内出口前存放的R可能不同，或没有定值，所以应在出口前把寄存器的内容放在内存中，这样从基本块外入口的变量值都在内存中。
(3) 对于在一个基本块内后边不再被引用的变量所占用的寄存器应尽早释放，以提高寄存器的利用效率。
对基本块的划分可按基本块的划分算法(见11.2.1)在生成四元式的目标代码时进行，以区分基本块的入口和出口。
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《编译原理》课后习题答案
第7 题证明下述文法G[〈表达式〉]是二义的。
〈表达式〉∷=a|(〈表达式〉)|〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉∷=+|-|*|/答案：可为句子a+a*a 构造两个不同的最右推导:最右推导1 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a最右推导2 〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉〈运算符〉a=>〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉* a=>〈表达式〉〈运算符〉a * a=>〈表达式〉+ a * a=>a + a * a第8 题文法G[S]为：S→Ac|aB A→ab B→bc该文法是否为二义的？为什么？答案：对于串abc(1)S=>Ac=>abc (2)S=>aB=>abc即存在两不同的最右推导。
所以，该文法是二义的。
或者：对输入字符串abc，能构造两棵不同的语法树，所以它是二义的。
第9 题考虑下面上下文无关文法：S→SS*|SS+|a(1)表明通过此文法如何生成串aa+a*，并为该串构造语法树。
(2)G[S]的语言是什么？答案：(1)此文法生成串aa+a*的最右推导如下S=>SS*=>SS*=>Sa*=>SS+a*=>Sa+a*=>aa+a*(2)该文法生成的语言是：*和+的后缀表达式，即逆波兰式。
第10 题文法S→S(S)S|ε(1) 生成的语言是什么？(2) 该文法是二义的吗？说明理由。
答案：（１）嵌套的括号（２）是二义的，因为对于（）（）可以构造两棵不同的语法树。
第11 题令文法G[E]为：E→T|E+T|E-T T→F|T*F|T/F F→(E)|i证明E+T*F 是它的一个句型，指出这个句型的所有短语、直接短语和句柄。
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7
《编译原理教程》习题解析
8
在编译方式下，高级语言程序的执行是分两步进行 的：第一步首先将高级语言程序全部翻译成机器代码程序， 第二步才是执行这个机器代码程序。因此，编译对源程序 的处理是先翻译，后执行。
从执行速度上看，编译型的高级语言比解释型的高级 语言要快，但解释方式下的人机界面比编译型好，便于程 序调试。
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《编译原理教程》习题解析
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图2-5 正规式(ab)*a对应的NFA
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《编译原理教程》习题解析
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图2-6 正规式a(ba)*对应的NFA
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《编译原理教程》习题解析
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图2-7 图2-5和图2-6确定化后的状态转换矩阵
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《编译原理教程》习题解析
C．汇编语言是计算机唯一能够直接识别并接受 的语言
D．高级语言接近人们的自然语言，但其依赖具 体机器的特性是无法改变的
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《编译原理教程》习题解析
3
(2) 将编译过程分成若干“遍”是为了 。
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
编译原理课后习题答案
编译原理课后习题答案编译原理习题答案习题11.1翻译程序：把⽤某种程序设计语⾔（源语⾔）编写的程序（源程序）翻译成与之等价的另⼀种语⾔（⽬标语⾔）的程序（⽬标程序）。
编译程序：⼀种翻译程序，将⾼级语⾔编写的源程序翻译成等价的机器语⾔或汇编语⾔的⽬标程序。
1.2词法分析、语法分析、语义分析和中间代码⽣成、代码优化、⽬标代码⽣成1.3词法分析：根据语⾔的词法规则对构成源程序的符号进⾏扫描和分解，识别出⼀个个的单词。
语法分析：根据语⾔的语法规则，把单词符号串分解成各类语法单位。
语义分析及中间代码⽣成：对语法分析识别出的语法单位分析其含义，并进⾏初步翻译。
代码优化：对中间代码进⾏加⼯变换，以产⽣更⾼效的⽬标代码。
⽬标代码⽣成：将中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码、可重定位的指令代码或会变指令代码。
以上5个阶段依次执⾏。
习题22.1 （1）有穷⾮空的符号集合（2）利⽤产⽣是规则A->v将A替换为v时与A的上下⽂⽆关。
（3）略（4）推导是把句型中的⾮终结符⽤⼀个产⽣是规则的右部开替代的过程；直接推导是将⾮终结符的替代结果只⽤了⼀次产⽣式规则。
（5）略（6）⼀个句型的最左直接短语（7）如果⼀个⽂法存在某个句⼦对应两棵不同的语法树或有两个不同的最左（右）推导，则称这个⽂法是⼆义的。
2.2（1）VN =｛Z,A,B｝ VT ={a,b,c,d,e}（2）abbcde,abbbcde是，acde不是。
2.3 （1）L[G]={d|n≥1,m≥0}（2）2.4 （1） A=>B=>c=>fAg=>fBg=>fCg=>feg（2）A=>AaB=>AaC=>Aae=>Bae=>BcCae=>Bceae=>Cceae=>eceae（3）A=>B=>BcC=>BcfAg=>BcfAaBg=>BcfAaCg=>BcfAaeg=>BcfBaeg =>BcfCaeg=>Bcfeaeg=>Ccfeaeg=>ecfeaeg（3）中题⽬有错应为C fCg|e2.5L[G]=｛a?b?c?|aab,n≥2｝2.6 (1)Z→AB A→Aa|ε B→Bb|ε(2)Z→aZb|ab(3)Z→aAb A→aAb|b(4)Z→AB A→aAb|ab B→cB|ε(5)Z→aaAb|ab Z→aaBb|bb A→aaAb|ab B→aaBb|bb2.7 ⼀位数：Z→2|4|6|8两位数：Z→AB A→1|2|3|4|5|6|7|8|9 B→0|2|4|6|8三位以上：Z→ACB A→1|2|3|4|5|6|7|8|9 B→0|2|4|6|8 C→CDD→0|1|2|3|4|5|6|7|8|92.8证明：E=>E+T=>E+T*F短语：T*F E+T*F 直接短语：T*F 句柄：T*F2.9 语法树： E 短语：E*T , (E*T) , F↑(E*T) ，F ,E* F↑(E*T)E *F 直接短语：E*T , FT ↑ F 句柄：FF ( E )E * T2.10（1）语法树（2）直接短语：a , ZZ 句柄：Z( L )L , ZZ ( L )Za2.11最左推导：Z=>ZaB=>BaB=>B+AaB=>A+AaB=>(+)Z*aB=>(+)ZaB*aB =>(+)+aB*aB=>(+)+aA*aB=>(+)+a(*aB=>(+)+a(*aA=>(+)+a(*a(直接短语：（，+句柄：(2.12(1) S=>iSeS=>iiSeS=>iiIeS=>iiIeIS=>iS=>iiSeS=>iiIeS=>iiIeI(2) S=>SaS=>cSaS=>cfaS=>cfafS=>cS=>cSaS=>cfaS=>cfaf(3) E=>EOE=>EOEOE=>iOEOE=>i+EOE=>i+iOE=>i+i-E=>i+i-iE=>EOE=>iOE=>i+E=>i+EOE=>i+iOE=>i+i-E=>i+i-i2.13 Z→aABZ|cCACdA→bAB|aZA|cCCB→bAB|CzbC→cZ|c习题33.1(1)确定的有限⾃动机(2)不确定的有限⾃动机(3)正规集是⼀类特殊的单词集合，正规式是正规集的描述⼯具 3.2 (1) (1|2|3|4|5|6|7|8|9|0)*(1|3|5|7|9) (2) 11(0|1)*00 3.3 证明：b *(a|b)+=｛a,b,ab,ba,aa,bb …｝ (a|b)+=｛a,b,ab,ba,aa,bb …｝ 3.4 (1)(2)DDDD3.5(1) (2)(3)3.6(1) (01|10) *(01|10)(2) (0(1|00)*)|003.7(1) Z →1AB (2)Z →ABA →(0|1)A A →0A|εA →0|1B →(0|1)B|ε B →0B B →ε3.8 r=a(a|b )*bb3.9 Z →1BB →0Z|0 Z →0Z|ε3.10 3.11DDD习题44.1 (1)若⽂法G[Z]满⾜①⽂法不含左递归②③(2)4.2(1) First(S)={a,d} First(B)={a,d,c,ε}First(A)={a,d,e,c} First(D)={a,d,ε}Follow(S)={#,a,b,d,e} Follow(B)={a,d}Follow(A)={b} Follow(D)={e,a,d,b}(2) 不是4.3 (1) 证明： First(Z)={a,b,c} Follow(S)={#,a,b,c,d} First(A)={a,b,c,d} Follow(A)={ #,a,b,c,d }First(B)={a,d,c} Follow(B)={ a,b,c,d } 是LL(1)⽂法。
编译原理习题及答案(整理后)
5、自下而上的语法分析中，应从 开始分析。 a. 句型 b. 句子 c. 以单词为单位的程序 d. 文法的开始符 e. 句柄 6、对正规文法描述的语言，以下 有能力描述它。 a.0型文法 b.1型文法 c.上下文无关文法 d.右线性文法 e.左线 性文法 三、填空题 1、文法中的终结符和非终结符的交集是 。词法分析器交给语法 分析器的文法符号一定是 ，它一定只出现在产生式的 部。 2、最左推导是指每次都对句型中的 非终结符进行扩展。 3、在语法分析中，最常见的两种方法一定是 分析法，另一是 分析法。 4、采用 语法分析时，必须消除文法的左递归。 5、 树代表推导过程， 树代表归约过程。 6、自下而上分析法采用 、归约、错误处理、 等四种操作。 7、Chomsky把文法分为 种类型，编译器构造中采用 和 文 法，它们分别产生 和 语言，并分别用 和 自动机识别所产 生的语言。 四、判断题 1、文法 S→aS|bR|ε描述的语言是(a|bc)* ( ) R→cS 2、在自下而上的语法分析中，语法树与分析树一定相同。 （ ） 3、二义文法不是上下文无关文法。 （ ） 4、语法分析时必须先消除文法中的左递归。 （ ） 5、规范归约和规范推导是互逆的两个过程。 （ ） 6、一个文法所有句型的集合形成该文法所能接受的语言。 （ ） 五、简答题 1、句柄 2、素短语 3、语法树 4、归约 5、推导 六、问答题 1、给出上下文无关文法的定义。 2、文法G[S]： S→aSPQ|abQ QP→PQ bP→bb
E E + F E + T P T i P #<·+·>+<·i·># 图2-8-1 句型P+T+I的语法及优先关系
6、选c。
7、由图2-8-1的语法树和优先关系可以看出应选b。
编译原理课后习题解答
〈句子〉=>〈主语〉〈谓语〉
=>〈主语〉〈动词〉〈直接宾语〉
=>〈主语〉〈动词〉〈冠词〉〈名词〉
=>〈主语〉〈动词〉〈冠词〉peanut
=>〈主语〉〈动词〉the peanut
=>〈主语〉ate the peanut
=>〈冠词〉〈形容词〉〈名词〉ate the peanut
=>〈冠词〉〈形容词〉 elephant ate the peanut
=>〈冠词〉big elephant ate the peanut
=> the big elephant ate the peanut
(B) 〈句子〉=>〈主语〉〈谓语〉
=>〈主语〉〈动词〉〈直接宾语〉
=>〈冠词〉〈形容词〉〈名词〉〈动词〉〈直接宾语〉
=>〈冠词〉〈形容词〉〈名词〉〈动词〉〈冠词〉〈名词〉
〈偶数字〉::=0 | 2 | 4 | 6 | 8
3. 写一文法，使其语言是偶整数的集合，但不允许有以 0 开头的偶整数。
解：G[〈偶整数〉]：
〈偶整数〉::= 〈符号〉〈单偶数〉|〈符号〉〈首数字〉〈数字串〉〈尾偶数〉
〈符号〉::= + | — |ε
〈单偶数〉::=2 | 4 | 6 | 8
〈尾偶数〉::= 0 |〈单偶数〉
S::= a(B)a B::= bB |b|ε ( 2 ) 文法[G〈S〉]： S ::= (A)(B) A::= aA|a B::= bB|b 6. 文法 G3[〈表达式〉]： 〈表达式〉::=〈项〉|〈表达式〉+〈项〉|〈表达式〉—〈项〉 〈项〉::=〈因子〉|〈项〉*〈因子〉|〈项〉/〈因子〉 〈因子〉::=（〈表达式〉）| i 试给出下列符号串的推导： i, (i), i*i, i*i+i, i*(i+i) 解：（1）〈表达式〉=>〈项〉 =>〈因子〉
《编译原理1》习题.V12.pdf
《编译原理1》习题V12一、单项选择题1.编译程序是一种（ A ）软件。
A.系统B.应用C.MISD.ERP2.BNF是一种广采用的（ C ）的工具。
A.描述规则B.描述语言C.描述文法D.描述句子3.无符号常数的识别和拼数工作通常在（B ）阶段完成。
A.词法分析B.语法分析C.语义分析D.代码生成4.“运算符与运算对象类型不匹配”属于（B ）。
A.语法错误B.语义错误C.语用错误D.词法错误5.一遍扫描的编译程序的优点是（D ）。
A.算法清晰B.便于分工C.便于优化D.编译速度快6.编译程序生成的目标代码程序（A ）是可执行的程序。
A.不一定B.一定C.一定不D.必须经链接装配后7.编译程序是对（D ）。
A.汇编程序的翻译B.高级语言的解释执行C.机器语言的执行D.高级语言的翻译8.测试一个编译程序时使用的测试数据是（A ）。
A.源程序B.中间代码C.目标代码D.任意数据9.由“非终结符→符号串”形式的规则构成的文法是（C ）。
A.0型文法B.1型文法C.2型文法D.3型文法10.文法识别符号经过任意步推导得到的结果是（A ）。
A.句型B.句柄C.句子D.短语11.关于短语和句柄，正确的描述是（B ）。
A.短语就是句柄B.直接短语才可能是句柄C.最左短语一定是句柄D.最右短语一定是句柄12.一个语言的文法是（C ）。
A.唯一的B.不唯一的C.个数有限的D.无数个13.文法G所描述的语言是（ D ）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符号串D.由文法的开始符号推出的所有的终结符号串14.文法分为四种类型：0型文法、1型文法、2型文法、3型文法，其中3型文法是（B）。
A.短语文法B.正规文法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包含四个部分，一组非终结符，一组终结符，一个开始符号以及一组（ C ）。
编译原理习题答案
对应的if与else等。它们的存在必定因下列规则的必定存在：
E::=E+T|T T::=T*F|F F::=(E)|i
以及 S::=if(E)S else S
因此，E=>* xEy x, y≠
与 S=>* uSv u, v≠ ,
即, E与S等必定是具有自嵌套特性的非终结符号。因此通常的程序设计语言
的文法必具有自嵌套特性的非终结符号，也就是说不可能是正则文法。
不能写：E =>T=>F =>(E) => (i )
可以写: E => T => F => (E) => + (i)
E =>E-T =>T-T =>T*F-T =>F*F-T
=>i*F-T=>i * i - T=>i * i - F =>i * i - i (最左推导)
或
E =>E-T =>E-F =>E-i =>T-i =>T*F-i
G [W]: W::=A0 A::=0{01|0}
第十六页，共六十二页。
6．试消去文法G[S]：
S::=Qc|Rd|c Q::=Rb|Se|b R::=Sa|Qf|a
解: 步骤1 首先判定是文法左递归还是规则左递归
步骤2 是文法左递归，按相应算法处理如下。 步 骤2.1 把非终结符号排序成
U1=S U2=Q U3=R (n=3)
=> T*i-i => F*i-i =>i*i-i
(最右推导)
第四页，共六十二页。
E => T => T/F => F/F => (E)/F => (E+T)/F
《编译原理》(清华大学出版社第二版)课后习题答案
PL/0编译程序所产生的目标代码是一种假想栈式计算机的汇编语言，请说明该汇编语言中下列指令各自的功能和所完成的操作。
（１）INT 0 A
（２）OPR 0 0
（３）CAL L A
答案：
PL/0编译程序所产生的目标代码中有3条非常重要的特殊指令，这3条指令在code中的位置和功能以及所完成的操作说明如下：
或者：允许0开头的非负整数？
第３题
为只包含数字、加号和减号的表达式，例如9-2＋5，3-1，７等构造一个文法。
答案：
G[S]:
S->S+D|S-D|D
D->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
第4题
已知文法G[Z]：
Z→aZb|ab
写出L(G[Z])的全部元素。
答案：
Z=>aZb=>aaZbb=>aaa..Z...bbb=> aaa..ab...bbb
N→D|1|3|5|7|9
D→2|4|6|8
F→N|0
G→D|0
第6题
已知文法G：
<表达式>::=<项>｜<表达式>＋<项>
<项>::=<因子>｜<项>*<因子>
<因子>::=（<表达式>）｜i
试给出下述表达式的推导及语法树。
（５）i+(i+i)
（６）i+i*i
答案：
(5) <表达式>
=><表达式>＋<项>
n n
L(G[Z])={a b |n>=1}
第5题写一文法，使其语言是偶正整数的集合。要求：
华中科技大学出版社出版,编译原理课件第十二章
i … 2 1
TRIP
Ti … T2 T1
TEMP
过程 GETTEMP
在生成三元式i的代码之前，必须检查两个运算量， 在生成三元式 的代码之前，必须检查两个运算量，如果其中 的代码之前 一个运算量引用了前面的三元式， 一个运算量引用了前面的三元式，那么就必须用分配给这个 三元式的临时变量去替代这个运算对象。 三元式的临时变量去替代这个运算对象。 这项工作由GETTEMP(A, B)来完成，其中 是被检查的运算对 来完成， 这项工作由 来完成 其中A是被检查的运算对 象字段，返回时B中将包含临时变量或变量的名字 中将包含临时变量或变量的名字。 象字段，返回时 中将包含临时变量或变量的名字。 GETTEMP
假设临时变量的范围是两两不相交或嵌套的， 假设临时变量的范围是两两不相交或嵌套的，可用栈结构保 存和删除这些临时变量。 存和删除这些临时变量。
分配给相应三元 为了简单起见，这里假定每个临时变量仅引用一次。 为了简单起见，这里假定每个临时变量仅引用一次。 三元式编号 式的临时变量
(栈顶 j 栈顶) 栈顶
(i).OPER1 (i).oper2 INACC (guad (i).OPER1, guad (i).oper2); ADD′ (i).oper2 GEN (′ADD′ guad (i).oper2); MULT′ (i).OPER2 [GEN (′MULT′, guad (i).OPER2);] ACC: (i).RESULT; ACC:= guad (i).RESULT; 表 程序
这种表示法中，运算符直接跟在其运算量的后面。 这种表示法中，运算符直接跟在其运算量的后面。例如 ，AB* 表示 A*B; ABCD/+* 表示 A*(B+C/D)