backpatch编译原理

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编译原理课程设计(if-else条件语句翻译三地址简单优先法) (1)

课程设计任务书题目: IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（简单优先法、输出三地址表示）初始条件：理论：学完编译课程，掌握一种计算机高级语言的使用。

实践：计算机实验室提供计算机及软件环境。

如果自己有计算机可以在其上进行设计。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）写出符合给定的语法分析方法的文法及属性文法。

（2）完成题目要求的中间代码三地址表示的描述。

（3）写出给定的语法分析方法的思想，完成语法分析和语义分析程序设计。

（4）编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。

（5）设计报告格式按附件要求书写。

课程设计报告书正文的内容应包括：1 系统描述（问题域描述）；2 文法及属性文法的描述；3 语法分析方法描述及语法分析表设计；4 按给定的题目给出中间代码形式的描述及中间代码序列的结构设计；5 编译系统的概要设计；6 详细的算法描述（流程图或伪代码）；7 软件的测试方法和测试结果；8 研制报告（研制过程，本设计的评价、特点、不足、收获与体会等）；9 参考文献（按公开发表的规范书写）。

时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成系统分析及设计。

周3、周4：完成程序调试及测试。

周5：撰写课程设计报告。

设计验收安排：设计周的星期五第1节课开始到实验室进行上机验收。

设计报告书收取时间：设计周的次周星期一上午10点。

指导教师签名： 2013年月日系主任（或责任教师）签名： 2013年月日IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（简单优先法、输出三地址表示）1 系统描述1.1题目IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（简单优先法、输出三地址表示）1.2．目的通过设计、编制、调试一个条件语句的语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检查和分析。

1.3．设计内容及步骤对条件语句： IF 〈布尔表达式〉 THEN 〈赋值语句〉 ELSE 〈赋值语句〉（1）按给定的题目写出符合语法分析方法要求的文法和属性文法描述。

编译原理模拟试题1和2的答案

编译原理模拟试题1和2的答案⼀、是⾮题1、算符优先关系表不⼀定存在对应的优先函数。

( 错)2、数组元素的地址计算与数组的存储⽅式有关。

( 错)3、仅考虑⼀个基本块，不能确定⼀个赋值是否真是⽆⽤的。

( 正确)4、每个⽂法都能改写为LL(1)⽂法。

( 正确)。

5、对于数据空间的存贮分配，FORTRAN采⽤动态贮存分配策略。

( 错)⼆、填空题1、从功能上说，程序语⾔的语句⼤体可分为执⾏性语句和说明性语句两⼤类。

2、扫描器的任务是从源程序中识别出⼀个个单词符号。

3、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。

4、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。

5、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。

6、所谓语法制导翻译⽅法是为每个产⽣式配上⼀个翻译⼦程序，并在语法分析的同时执⾏这些⼦程序。

7、符号表中的信息栏中登记了每个名字的有关的性质，如类型、种属、所占单元⼤⼩、地址等等。

8、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、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10、产⽣式是⽤于定义语法范畴的⼀种书写规则。

三、名词解释1．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并作有关的加⼯处理，⽣成新的中间结果或⽬标程序。

2．⽆环路有向图(DAG)－－如果有向图中任⼀通路都不是环路，则称庐有向图为⽆环路有向图，简称DAG。

3．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．短语－－令G是⼀个⽂法。

S划⽂法的开始符号，假定αβδ是⽂法G的⼀个句型，如果有SαAδ且AB，则称β是句型αβ相对⾮终结符A的短语。

5．后缀式－－⼀种把运算量写在前⾯，把算符写在后⾯的表⽰表达式的⽅法。

四、简述题1、考虑下⾯程序…………Var a：integer；Procedure S(X)；Var X：integer；Begina：＝a＋1；X：＝a＋XBegina：＝5；S(a)；Print(a)End．试问：若参数传递⽅式分别采取传名和传值时，程序执⾏后输出a的值是什么？答：传名：a＝12传值：a＝62、画出Pascal中实数(不带正负号，可带指数部分)的状态转换图。

编译原理

编译原理第一章：1．编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一2．一个计算机系统中通常配置多个高级语言的编译程序3．在一个计算机系统中可为某些高级语言配置多个不同性能的编译程序4．编译程序是一种语言翻译程序，其功能是把一种语言编写的程序翻译成另一种语言的等价程序5．被编译的程序称为源程序，编译后的等价程序称为目标程序6．编译程序的任务就是将源语言程序翻译成等价的目标语言程序7．通常将编译过程分为六个阶段：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。

8．词法分析的主要任务是从左至右扫描字符序列，并按照此法规则识别出一个个的单词9．单词是指逻辑上紧密相连的一组字符，这些字符具有集体含义。

10．计算机语言中，单词的种类通常有保留字、标识符、数、算符、界符等11．语法分析的主要任务是：按照语言的语法规则，把词法分析所得的单词序列分解成各类语法成分。

12．词法分析和语法分析都是对源程序进行结构分析，但二者是有区别的。

13．语义分析的主要功能是审查源程序有无语义错误，伪代码生成阶段收集类型信息。

14．中间代码生成阶段的主要任务是，把源程序转换成一种中间代码15．中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统16．中间代码可以设计成多种形式，其设计原则有两点：一是容易生成，二是容易转换成目标代码17．代码优化的主要任务是对中间代码进行改造，使生成的目标代码更为高效18．目标代码生成阶段的任务是把中间代码转换成特定机器上的绝对指令代码或者可重定位的指令代码或者汇编指令代码19．在编译过程的每个阶段中都含有出错处理和表格管理的工作20．编译程序的结构可以按功能分为八个模块，即词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序和目标代码生成程序，此外还有与上述每个阶段都有关系的出错处理程序和表格管理程序。

21．按照编译程序的工作主要是与源语言有关还是与目标机有关，编译过程也可前端和后端22．前端的工作主要依赖于源语言而与目标机无关，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成以及每个阶段中的出错处理和表格管理工作，还包括代码优化阶段的部分工作23．后端的工作主要与目标机有关而与源语言无关，主要是代码生成及相关的出错处理和表格管理工作24．编译过程中，对源程序或者中间语言程序从头至尾扫描一次并完成相应工作的过程称为“一遍”或者“一趟”25．解释程序是另一种语言处理程序，其工作特点是边分析边执行，不生成目标代码。

西工大编译原理实验报告

编译原理实验报告学院：计算机学院班级：10031101姓名：学号：日期：目录1 实验情况概述 (1)2 主要功能 (2)3 软件总体结构 (4)4 详细设计 (5)5 实验总结 (8)5.1 调试和bug修改总结...................................................................... 错误！未定义书签。

5.2 测试和结果 (8)5.3 实验小结 (10)1 实验情况概述本实验的主要任务是编写一个小型类Pascal语言的编译器。

该编译器应当能够将输入的源程序文本翻译为相应的四元式，并输出符号表。

实验环境：词法分析器采用flex；语法分析器采用bison；软件开发使用Visual C++ 6.0。

功能：1.能够处理整型、实型两种类型的变量定义；2.能够识别注释；3.能够处理程序结构的定义；4.能够识别算术、关系和逻辑表达式；5.能够识别常量定义；6.能够识别顺序、赋值、循环、选择、复合语句等基本的语句类型。

输出结果：1.将输入的文本输出为四元式序列；2.输出符号表。

2 主要功能1.基本功能：根据词法分析处理说明文件(.l)和语法分析处理说明文件(.y)来识别输入的测试文件是否符合MiniPascal所规定的语法要求；若测试文件符合其语法要求，则输出程序正确运行步骤的四元式表示以及程序运行过程中所用到的的符号表；若不符合，则发生错误，程序无法运行，并提示错误信息。

四元式基本形式：(op,arg1,arg2,result)，其中op为一个二元(也可以是一元或零元)运算符；arg1，arg2分别为它的两个运算(或操作)对象，它们可以是变量、常数或系统定义的临时变量名；运算结果将放入result中。

2.扩展功能：定义了如下两类四元式：(jrop,A1,A2,p)—当关系A1 rop A2成立时，转向第p四元式；(j,0,0,p)—无条件转向第p四元式。

编译原理--课程期末考试试卷3

5
层、直接外层、…、直至最外层(主程序，0 层)等每层过程的最新活动记录的起
始地址。通过 DISPLAY 表可以访问其外层过程的变量。
6. 对下列四元式序列生成目标代码： A:=B-C B:=B*D C:=B/A D:=A*C
其中，D 和 C 在基本块出口之后是活跃变量， R0 和 R1 是可用寄存器。
答：文法 G(S): S aaSbb | aaCbb C ccB | c
4、 (8 分)对于文法 G(E):
ET|E+T
TF|T*F
F(E)|i 1. 写出句型 T*F+i1*i2 的最右推导并画出语法树。
E
2. 写出上述句型的短语，直接短语、句柄、素短语和E最左素+短语。T 答：
1． E E+T E+T*FE+T*i2 E+F*i2 E+i1*i2
其语义解释为：
S(1)语句的翻译模式：
(1) 写出适合语法制导翻译的产生式； (2) 写出每个产生式对应的语义动作。
7、 (8 分)将语句
if A V B>0 then while C>0 do C:=C+D 翻译成四元式。
8、 (10 分)设有基本块如下：
7、将语句 if A V B>0 then while C>0 do C:=C+D 翻译成四元式。(8 分) 答： 100 (jnz， A， -， 104) 101 (j， -， -， 102) 102 (j>， B， 0， 104) 103 (j， -， -， 109) 104 (j>， C， 0， 106) 105 (j， -， -， 109)
(2) (4 分)

编译原理教程课后习题答案

编译原理教程课后习题答案【篇一：编译原理教程课后习题答案——第一章】完成下列选择题：(1) 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(2) 编译程序绝大多数时间花在上。

a. 出错处理b. 词法分析c. 目标代码生成d. 表格管理(3) 编译程序是对。

a. 汇编程序的翻译b. 高级语言程序的解释执行c. 机器语言的执行d. 高级语言的翻译【解答】(1) d (2) d(3) d1.2 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？【解答】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。

在解释方式下，翻译程序事先并不采用将高级语言程序全部翻译成机器代码程序，然后执行这个机器代码程序的方法，而是每读入一条源程序的语句，就将其解释(翻译)成对应其功能的机器代码语句串并执行，而所翻译的机器代码语句串在该语句执行后并不保留，最后再读入下一条源程序语句，并解释执行。

这种方法是按源程序中语句的动态执行顺序逐句解释(翻译)执行的，如果一语句处于一循环体中，则每次循环执行到该语句时，都要将其翻译成机器代码后再执行。

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。

这两种途径的主要区别在于：解释方式下不生成目标代码程序，而编译方式下生成目标代码程序。

1.3 请画出编译程序的总框图。

如果你是一个编译程序的总设计师，设计编译程序时应当考虑哪些问题？【解答】编译程序总框图如图1-1所示。

作为一个编译程序的总设计师，首先要深刻理解被编译的源语言其语法及语义；其次，要充分掌握目标指令的功能及特点，如果目标语言是机器指令，还要搞清楚机器的硬件结构以及操作系统的功能；第三，对编译的方法及使用的软件工具也必须准确化。

编译原理教程课后习题答案——第四章

第四章语义分析和中间代码生成4.1 完成下列选择题：(1) 四元式之间的联系是通过实现的。

a. 指示器b. 临时变量c. 符号表d. 程序变量(2) 间接三元式表示法的优点为。

a. 采用间接码表，便于优化处理b. 节省存储空间，不便于表的修改c. 便于优化处理，节省存储空间d. 节省存储空间，不便于优化处理(3) 表达式(┐A∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为。

a. ┐AB∨∧CD∨b. A┐B∨CD∨∧c. AB∨┐CD∨∧d. A┐B∨∧CD∨(4) 有一语法制导翻译如下所示：S→bAb {print″1″}A→(B {print″2″}A→a {print″3″}B→Aa) {print″4″}若输入序列为b(((aa)a)a)b，且采用自下而上的分析方法，则输出序列为。

a. 32224441 b. 34242421c. 12424243d. 34442212【解答】(1) b (2) a (3) b (4) b4.2 何谓“语法制导翻译”？试给出用语法制导翻译生成中间代码的要点，并用一简例予以说明。

【解答】语法制导翻译(SDTS)直观上说就是为每个产生式配上一个翻译子程序(称语义动作或语义子程序)，并且在语法分析的同时执行这些子程序。

也即在语法分析过程中，当一个产生式获得匹配(对于自上而下分析)或用于归约(对于自下而上分析)时，此产生式相应的语义子程序进入工作，完成既定的翻译任务。

用语法制导翻译(SDTS)生成中间代码的要点如下：(1) 按语法成分的实际处理顺序生成，即按语义要求生成中间代码。

(2) 注意地址返填问题。

(3) 不要遗漏必要的处理，如无条件跳转等。

例如下面的程序段：if (i>0) a=i+e-b*d; else a=0;在生成中间代码时，条件“i>0”为假的转移地址无法确定，而要等到处理“else”时方可确定，这时就存在一个地址返填问题。

此外，按语义要求，当处理完(i>0)后的语句(即“i>0”为真时执行的语句)时，则应转出当前的if语句，也即此时应加入一条无条件跳转指令，并且这个转移地址也需要待处理完else之后的语句后方可获得，就是说同样存在着地址返填问题。

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backpatch编译原理
在编译原理中，backpatch是一种用于解决中间代码生成器中语
法树(或称为抽象语法树)节点间指针连接问题的技术。

其主要思想是
利用标号(Label)及其所在指令的地址(Audio)，将待填充的指针连接
到生成的代码上，从而达到“回填”的目的。

下面我们来详细介绍backpatch的使用流程：
1. 定义标号(Label)：在代码生成的过程中，对于每个可能需要回填
的地方，我们需要定义一个唯一的标号(Label)，用于标识该处待填充
的代码位置。

这些标号通常可以用数字、字母或其他符号等方式表示。

2. 生成中间代码：在分析和构建完整的语法树(或者抽象语法树)后，
我们需要生成对应的中间代码。

在生成中间代码时，对于需要进行回
填的地方，我们将该处的指针指向之前定义的标号(Label)。

3. 收集待填充信息：在生成好中间代码后，我们需要遍历整个代码，
收集需要回填的信息。

这些信息通常包括目标标号(Label)及其所在指
令的地址(Audio)，以及待填充的指针地址。

4. 进行回填：在收集完待回填信息后，我们需要循环遍历这些信息，
并将待填充的指针连接到正确的地址上，从而实现回填的目的。

backpatch技术的优点是可以提高代码生成的效率及可靠性，同
时还可以减少因为重复生成代码而造成的代码冗余。

同时，在进行代
码优化时，也可以利用backpatch技术来实现控制流分析及代码插桩
等操作，从而提高代码执行效率。

需要注意的是，在使用backpatch技术时，我们需要保证待回填
的指针地址是正确的，并且标号(Label)及其所在指令的地址(Audio)
在代码生成过程中没有被修改。

如果存在这样的情况，那么回填的效
果将无法保证，可能会导致程序运行错误。

总之，backpatch是一种重要的中间代码生成技术，在编译原理
中扮演着十分重要的角色。

通过灵活地运用该技术，可以提高代码生
成的效率及可靠性，同时还可以帮助我们进行代码优化，从而实现更高效、更安全的程序编写。