《编译原理》课后习题答案第二章

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清华大学编译原理第二版课后习答案

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Lw.《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。

盛威网()专业的计算机学习网站1《编译原理》课后习题答案第一章目标代码生成程序: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。

(完整word版)编译原理课后答案

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第二章 高级语言及其语法描述4.令+、*和↑代表加,乘和乘幂,按如下的非标准优先级和结合性质的约定,计算1+1*2↑2*1↑2的值:(1) 优先顺序(从高至低)为+,*和↑,同级优先采用左结合。

(2) 优先顺序为↑,+,*,同级优先采用右结合。

解:(1)1+1*2↑2*1↑2=2*2↑1*1↑2=4↑1↑2=4↑2=16 (2)1+1*2↑2*1↑2=1+1*2*1=2*2*1=2*2=46.令文法G6为 N →D|NDD →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 (1) G6 的语言L (G6)是什么?(2) 给出句子0127、34和568的最左推导和最右推导。

解:(1)L (G6)={a|a ∈∑+,∑=﹛0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}}(2)N =>ND => NDD => NDDD => DDDD => 0DDD => 01DD => 012D => 0127 N => ND => N7=> ND7=> N27=> ND27=> N127=> D127=> 0127 N => ND => DD => 3D => 34 N => ND => N4=> D4 =>34N => ND => NDD => DDD => 5DD => 56D => 568 N => ND => N8=> ND8=> N68=> D68=> 5687.写一个文法,使其语言是奇数集,且每个奇数不以0开头。

解:A →SN, S →+|-|∑, N →D|MDD →1|3|5|7|9, M →MB|1|2|3|4|5|6|7|8|9 B →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 8. 文法:E T E T E T TF T F T F F E i→+-→→|||*|/()| 最左推导:E E T T TF T i T i T F i F F i i F i i i E T T F F F i F i E i E T i T T i F T i i T i i F i i i ⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒⇒⇒⇒⇒⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+********()*()*()*()*()*()*()最右推导:E E T E TF E T i E F i E i i T i i F i i i i i E T F T F F F E F E T F E F F E i F T i F F i F i i i i i ⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒⇒⇒⇒⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+⇒+**********()*()*()*()*()*()*()*()语法树:/********************************EE FTE +T F F T +iiiEEFTE-T F F T -iiiEEFT+T F FTiii*i+i+ii-i-ii+i*i*****************/9.证明下面的文法是二义的:S → iSeS|iS|I解:因为iiiiei 有两种最左推导,所以此文法是二义的。

编译原理教程课后习题答案第二章

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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。

编译原理课后习题答案清华大学第二版

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if 〈条件〉 then 〈语句〉 [else〈语句〉 ] (2) 扩充 repeat 语句为:
repeat 〈语句〉 {;〈语句〉 }until 〈条件〉
EBNF 的语法描述。
答案: 对 PL/0 语言作如下功能扩充时的语法图和 EBNF 的语法描述如下:
(1) 扩充条件语句的语法图为:
EBNF 的语法描述为: 〈条件语句〉 ::= if 〈条件〉 then〈语句〉 [else〈语句〉 ] (2) 扩充 repeat 语句的语法图为:
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
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、
EBNF 的语法描述为: 〈 重复语句〉 ::= repeat〈语句〉 { ;〈语句〉 }until 〈条件〉
《编译原理》课后习题答案第三章
第 3 章 文法和语言
第 1题
文法 G = ({A,B,S},{a,b,c},P,S) 其中 P 为:
S→ Ac|aB A→ ab B→bc 写出 L(G[S]) 的全部元素。

编译原理(第二版)清华大学---答案详解

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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。

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。

编译原理 第二章习题答案

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第2章习题解答1.文法G[S]为:S->Ac|aBA->abB->bc写出L(G[S])的全部元素。

[答案]S=>Ac=>abc或S=>aB=>abc所以L(G[S])={abc}==============================================2. 文法G[N]为:N->D|NDD->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9G[N]的语言是什么?[答案]G[N]的语言是V+。

V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDD.... =>NDDDD...D=>D......D===============================================3.已知文法G[S]:S→dAB A→aA|a B→ε|bB问:相应的正规式是什么?G[S]能否改写成为等价的正规文法?[答案]正规式是daa*b*;相应的正规文法为(由自动机化简来):G[S]:S→dA A→a|aB B→aB|a|b|bC C→bC|b也可为(观察得来):G[S]:S→dA A→a|aA|aB B→bB|ε===================================================================== ==========4.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...bbbL(G[Z])={a n b n|n>=1}===================================================================== =========5.给出语言{a n b n c m|n>=1,m>=0}的上下文无关文法。

编译原理作业题答案编译原理课后题答案

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第二章高级语言的语法描述6、令文法G 6为:N →D|ND D → 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9(1)G 6 的语言L (G 6)是什么?(2)给出句子01270127、、34和568的最左推导和最右推导。

解答:思路:由N N →→ D|ND 可得出如下推导N =>=>ND ND ND=>=>=>NDD NDD NDD=>…=>=>…=>=>…=>D D n(n >=1=1))可以看出,N 最终可以推导出1个或多个(也可以是无穷)D ,而D D →→ 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9可知,每个D 为0~9中的任一个数字,所以,中的任一个数字,所以,N N N 最终推导出的就是由最终推导出的就是由0~9这10个数字组成的字符串。

(1)G 6 的语言L (G 6)是由0~9这10个数字组成的字符串个数字组成的字符串,,或{0{0,,1,1,……,9}+。

(2)(2)句子句子01270127、、34和568的最左推导分别为的最左推导分别为: : N =>=>ND ND ND=>=>=>NDD NDD NDD=>=>=>NDDD NDDD NDDD=>=>=>DDDD DDDD DDDD=>=>=>0DDD 0DDD 0DDD=>=>=>01DD 01DD 01DD=>=>=>012D 012D 012D=>=>=>0127 0127 N =>=>ND ND ND=>=>=>DD DD DD=>=>=>3D 3D 3D=>=>=>34 34N =>=>ND ND ND=>=>=>NDD NDD NDD=>=>=>DDD DDD DDD=>=>=>5DD 5DD 5DD=>=>=>56D 56D 56D=>=>=>568 568 句子01270127、、34和568的最右推导分别为的最右推导分别为: :N =>=>ND ND ND=>=>=>N7N7N7=>=>=>ND7ND7ND7=>=>=>N27N27N27=>=>=>ND27ND27ND27=>=>=>N127N127N127=>=>=>D127D127D127=>=>=>0127 0127 N =>=>ND ND ND=>=>=>N4N4N4=>=>=>D4D4D4=>=>=>34 34N =>=>ND ND ND=>=>=>N8N8N8=>=>=>ND8ND8ND8=>=>=>N68N68N68=>=>=>D68D68D68=>=>=>568 5687、写一个文法,使其语言是奇数集,且每个基数不以0开头。

编译原理第二章习题答案

编译原理第二章习题答案

第2章习题解答1.文法G[S]为:S->Ac|aBA->abB->bc写出L(G[S])的全部元素[答案]S=>Ac=>abc或S=>aB=>abc所以L(G[S])={abc}2.文法G[N]为:N->D|NDD->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9G[N]的语言是什么?[答案]G[N]的语言是V。

V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDD.... =>NDDDD...D=>D……D3.已知文法G[S]:Sf dAB Af aA|a B|bB问:相应的正规式是什么?G[S]能否改写成为等价的正规文法? [答案]正规式是daa*b* ;相应的正规文法为(由自动机化简来):G[S]:S —dA A —a|aB B —aB|a|b|bC C —bC|b也可为(观察得来):G[S]:S —dA A —a|aA|aB B —bB| &4.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...bbbL(G[Z])={a n b n|n>=1}5.给出语言{a n b n c1 n>=1,m>=0}的上下文无关文法。

[分析]本题难度不大,主要是考上下文无关文法的基本概念。

上下文无关文法的基本定义是:A-> B ,A € Vn ,B€( VnU Vt) *,注意关键问题是保证a n b n的成立,即“ a与b的个数要相等”,为此,可以用一条形如A->aAb|ab的产生式即可解决。

[答案]构造上下文无关文法如下:S->AB|AA->aAb|abB->Bc|c[扩展]凡是诸如此类的题都应按此思路进行,本题可做为一个基本代表。

基本思路是这样的:要求符合a n b n c m,因为a与b要求个数相等,所以把它们应看作一个整体单元进行,而c m做为另一个单位,初步产生式就应写为S->AB,其中A推出a n b n,B推出c m。

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长度不大于3的符号串个数:26+936+33696=34658个
有代表性的符号串:a,a0,aa,a00,a0a,aa0
习题2
3.(1)E T T/F F/F (E)/F (E+T)/F (T+T)/F (F+F)/F (i+i)/i
(2)E E+T E+T+T E+T*F+F E+T*F+i E+T*T*F+i
M:M(0,a)=1 M(0,b)=2
M(1,a)=1 M(1,b)=4
M(2,a)=1 M(2,b)=3
M(3,a)=3 M(3,b)=2
M(4,a)=0 M(4,b)=5
M(5,a)=5 M(5,b)=1
化简:
1.分化
① {0,1} {2,3,4,5}
② {0,1} {2,4} {3,5}
2.合并
=M(M(D,1),1011)
=M(M(C,1),011)
=M(M(F,0),11)
=M(M(E,1),1)
=M(C,1)
=F
∴DFA D能接受字符串0011011
8.解:将状态转换图列表,即:
由左图可知,该状态转换图直接对应的是确定有穷状态自动机DFA
DFA D=({0,1,2,3,4,5},{a,b},M,0,{0,1})
A::=bc|bAc
(2)Z::=AB
A::=ab|aAb
B::=b|Bb
7. 解:题中要求文法是:
Z::=1|3|5|7|9|Z1|Z3|Z5|Z7|Z9|A1|A3|A5|A7|A9
A::=2|4|6|8|A0|A2|A4|A6|A8|Z0|Z2|Z4|Z6|Z8
习题5
2. 最左推导:S (T) (T,S) (S,S) (a,S) (a,(T)) (a,(S)) (a,(b))
M: M(A,0)=B
M(B,0)=D M(B,1)=C
M(C,0)=A M(C,1)=F
M(D,0)=A M(D,1)=C
M(E,0)=D M(E,1)=C
M(F,0)=E M(F,1)=A
对于字符串0011011运行DFA D有:
M(A,0011011)
=M(M(A,0),011011)
=M(M(B,0),11011)
16 #E′T′)E i+i)/i# E∷=TE′
17 #E′T′) E′T i+i)/i# T∷=FT′
18 #E′T′) E′T′′ i+i)/i#
20 #E′T′) E′T′ +i)/i# T′∷=ε
21 #E′T′) E′ +i)/i# E′∷=+E
8 #E′T′ i-(i+i)/i#
9 #E′T′ -(i+i)/i# T′∷=ε
10 #E′ -(i+i)/i# E′∷=-E
11 #E- -(i+i)/i#
12 #E (i+i)/i# E∷=TE′
13 #E′T (i+i)/i# T∷=FT′
14 #E′T′F (i+i)/i# F∷=(E)
15 #E′T′)E( (i+i)/i#
(2)Bell有向图法 (非形式化)
步骤一、构造有向图
步骤二、对各结点所能达到的结点个数计数,最终可列表:
步骤三、检查可得f与g的值与原有的优先矩阵一致,所以上表函数即为所求优先函数
R∷=deQ′caR′|bQ′caR′|daR′|deQ′fR′|bQ′fR′|ε
Step3: G′[S]:
S∷=Qc|Rd|c
Q∷=RdeQ′|ceQ′|RbQ′|bQ′
Q′∷=ceQ′|ε
R∷=ceQ′caR′|bQ′caR′|caR′|ceQ′fR′|bQ′fR′|aR′
R∷=deQ′caR′|bQ′caR′|daR′|deQ′fR′|bQ′fR′|ε
Q∷=RdeQ′|ceQ′|RbQ′|bQ′
Q′∷=ceQ′|ε
i=3,j=1:U3=R∷=Qca|Rda|ca|Qf|a
j=2:R∷=RdeQ′ca|ceQ′ca|RbQ′ca|bQ′ca|Rda|ca|RdeQ′f|cf|
RbQ′f|bQ′f|a
消去规则左递归:
R∷=ceQ′caR′|bQ′caR′|caR′|ceQ′fR′|bQ′fR′|aR′
∴(e1|e2)e3=e1e3|e2e3
10.证明:e=b|ae当且仅当e={a}b
证:
充分性:正则表达式e=b|ae的值是这样一个正则集,以无数个小a开头,后跟一个小b。即:e={a}b。
必要性:|{a}b|=|{a}||b|=|a|*|b|
∴e=b|ae当且仅当e={a}b
11.(1)
从e构造转换系统:
5.(1)方法一:自顶向下
最右推导:
Z A AiB AiC Ai( Bi( B+Ci( B+(i( C+(i( (+(i(
方法二:自底向上
最左归约:
Z A AiB AiC Ai( Bi( B+Ci( B+(i( C+(i( (+(i(
第三章
习题6
3.解:DFA D=({A,B,C,D,E,F},{0,1},M,A,{E,F})
由于最终归约到了识别符号Z,识别出符号串b(aa)b.是文法G5.2的句子.
所构造的推导是:
Z=>bMb=>b(Lb=>b(Ma)b=>b(aa)b
习题9
3.试为下列优先矩阵构造优先函数
(1)逐次加一法构造优先函数:
步骤一、置初始值
步骤二、关于优先关系 修改f与g的值成
步骤三、关于优先关系±修改f与g的值成,而此时构造过程已收敛,即优先函数值与优先关系完全一致,则该优先矩阵所对应的优先函数为:
第二章
习题1
6.答:省略表示法:{1.3,1.33,1.333…};描述表示法:{1.3i|i=1,2,3…}
7.答:x+={0,12,123,1234…};
x*={ ,0,12,123…}
8.答:长度为0的符号串个数:0个
长度为1的符号串个数:26个
长度为2的符号串个数:26*36=936个
长度为3的符号串个数:26*36*36=33696个
follow(E)={#,)}
follow(E′)={#,)}
follow(T)={#,),+,-}
follow(T′)={#,),+,-}
follow(F)={*,/,#,),+,-}
识别输入符号串i*i-(i+i)/i,则识别过程
步骤 栈 输入 输出
0 #E i*i-(i+i)/i# E∷=TE′
22 #E′T′)E+ +i)/i#
23 #E′T′)E i)/i# E∷=TE′
24 #E′T′) E′T i)/i# T∷=FT′
25 #E′T′) E′T′F i)/i#
26 #E′T′) E′T′ i)/i#
27 #E′T′) E′T′ )/i# T′∷=ε
28 #E′T′) E′ )/i# E′∷=ε
E+T*F*i+i是相对于E的短语.
简单短语:E+T是相对于E的简单短语;F是相对于T的简单短语;i是相对于F的简单短语;T*F是相对于T的简单短语;
5.解:L(G[A])={bn-1a|n=1,2…}
L(G[W])={bn-1a2|n=1,2…}
证明:当n=1时,W Aa aa a2,显然结论成立;
去ε弧及无用状态和死状态:
由状态转换图构造NFA:
NFA A=({S,A,B,C,D,F,Z},{0,1},M,{S},{Z})
M:
由NFA产生DFA:
分化:①{[S],[C],[A],[AD],[AF],[ABF]} {[AFZ]}
②{[S]} {[C]} {[A],[AF],[ABF]} {[AD]} {[AFZ]}
把②代入③得,V=(Va+c)b+c
=Vab+cb+c
把它改写成V=(cb+c){ab},因此V=(cb|c){ab} ⑤
把④⑤代入①得,W=Ua+Vb=(ca|c){ba}a+(cb|c){ab}b
因此 W=(ca|c){ba}a|(cb|c){ab}b
第四章
6、试消去文法G[S]:
S∷=Qc|Rd|c
Q∷=Rb|Se|b
R∷=Sa|Qf|a
文法左递归与规则左递归。
解: step1:U1=S U2=Q U3=R
step2:i=1,j=1: j>i-1,不执行关于j的循环,且关于U1=S不存在规则左递归
i=2,j=1: U2=Q∷=(Qc|Rd|c)e|Rb|b
=Qce|Rde|ce|Rb|b
消去规则左递归:
此文法没有多余规则,所以消去左递归后的文法就是G′[S]
4、试为文法G[P]:
P∷=begin S end S∷=A|C
A∷=V:=E C∷=if E then S
E∷=V E∷=E+V V∷=i
采用某种程序设计语言构造递归下降识别程序。
解:由于文法存在左递归,进行文法等价变换,得到等价文法G′[P]:
29 #E′T′) )/i#
30 #E′T′ /i# T′∷=/T
31 #E′T/ /i#
32 #E′T i# T∷=FT′
33 #E′T′F i#
34 #E′T′ i#
35 #E′T′ # T′∷=ε
36 #E′ # E′∷=ε
37 # #
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