编译原理复习
《编译原理》期末复习资料(完整版)

1.给出语言{a n b n a m b m | n,m≥0}的一个上下文无关文法。
(6分)解:G[S]:S—>ABA—>aAb |εB—>aBb |ε2.给出语言{1 n 0 m 1 m0 n | n,m≥0}的一个上下文无关文法。
解:G[S]:S—>1S0 | AA—>0A1 |ε3.P48 第6题(5)、(6).画语法树6、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(5)i+(i+i) (6)i+i*i解:(5)语法树:(6)语法树:4.P48第13题直接短语等13、一个上下文无关文法生成句子abbaa的推导树如下:(3)求直接短语解:直接短语有:a ε bP102例题6.1及其分析.( 后加画语法树)例6.1 设文法G[S]为:(1)S—>aAcBe(2)A—>b(3)A—>Ab(4)B—>d对输入串abbcde#进行分析,检查该符号串是否是G[S]的句子。
步骤符号栈输入符号串动作(1)# abbcde# 移进(2)#a bbcde# 移进(3)#ab bcde# 归约(A—>b)(4)#aA bcde#移进(5)#aAb cde# 归约(A—>Ab)(6)#aA cde# 移进(7)#aAc de# 移进(8)#aAcd e# 归约(B—>d)(9)#aAcB e# 移进(10)#aAcBe # 归约(S—>aAcBe)(11)#S # 接受一、计算分析题(60%)1、正规式→ NFA→ DFA→最简DFAP72第1题(1)、(4);第一题1、构造下列正规式相应的DFA.(1)1(0|1)*101解:先构造NFA0 1S AA A ABAB AC ABAC A ABZABZ AC AB除S,A外,重新命名其他状态,令AB为B、AC为C、ABZ为D,因为D含有Z(NFA的终态),所以0 1S AA A BB C BC A DD C B(4) b((ab)*|bb)*ab解:先构造NFA得到DFA如下所示:P72第4题(a)4、把下图确定化和最小化解:确定化:a b0 01 101 01 11 0、{1},其中A为初态,A,B为终态,因此有:a bA B CB B CC A最小化::初始分划得终态组{A,B},非终态组{C}Π0:{A,B},{C},对终态组进行审查,判断A和B是等价的,故这是最后的划分。
编译原理复习题有答案

编译原理复习题有答案编译原理复习题及答案一、选择题1. 编译器的主要功能是什么?A. 代码格式化B. 代码优化C. 将源代码转换为机器码D. 错误检测和修复答案:C2. 词法分析阶段的主要任务是什么?A. 语法分析B. 语义分析C. 识别源程序中的词法单元D. 代码生成答案:C3. 下列哪个不是编译原理中的常见数据结构?A. 栈B. 队列C. 哈希表D. 链表答案:D4. 语法分析通常采用哪种方法?A. 递归下降分析B. 动态规划C. 贪心算法D. 深度优先搜索答案:A5. 代码优化的目的是什么?A. 增加程序长度B. 减少程序运行时间C. 提高程序的可读性D. 增加程序的复杂性答案:B二、简答题1. 简述编译过程的主要阶段。
答案:编译过程主要分为四个阶段:词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。
词法分析负责将源代码分解成词法单元;语法分析构建语法树,检查源代码的语法结构;语义分析检查程序的语义正确性;代码生成将源代码转换成目标代码或机器码。
2. 什么是自底向上的语法分析方法?答案:自底向上的语法分析方法是一种从叶子节点开始,逐步向上构建语法树的方法。
它通常使用移进-归约分析技术,通过将输入符号与栈顶符号进行匹配,不断地将它们归约成非终结符,直到整个输入被归约为起始符号。
3. 请解释什么是中间代码,并说明其作用。
答案:中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的代码形式,通常用于代码优化和目标代码生成。
它具有高级语言的可读性,同时又能表达程序的控制流和数据流信息。
中间代码使得编译器可以在不同的阶段对程序进行优化,提高程序的执行效率。
三、论述题1. 论述编译原理中的错误处理机制。
答案:编译原理中的错误处理机制主要包括错误检测、错误恢复和错误报告。
错误检测是指在编译过程中识别出源代码中的语法或语义错误;错误恢复是指在检测到错误后,编译器采取的措施以继续编译过程,避免因单个错误而中断整个编译;错误报告则是向程序员提供错误信息,帮助其定位和修复错误。
编译原理第三版期末复习

期末复习总结《编译原理》第一章:绪论一、填空问题①由于计算机只能认识机器语言,所以需要翻译程序将高级语言翻译成计算机可以识别的机器语言。
②编译程序的工作过程一般主要划分为词法分析,语法分析,中间代码生成,代码优化,目标代码生成等几个基本阶段,同时还会伴有表格管理和出错处理。
③如果编译程序生成的目标程序是机器代码程序,则源程序的执行分为两个阶段:编译阶段和运行阶段。
如果编译程序生成的目标程序是汇编语言的程序,则源程序的执行分为三个阶段:编译阶段,汇编阶段和运行阶段。
1-02.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 ,则其翻译程序称为编译程序.1-03.编译方式与解释方式的根本区别在于是否生成目标代码 .1-05.对编译程序而言,输入数据是源程序,输出结果是目标程序 .1-10.一个编译程序中,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(1)c.其中, (2)b 和代码优化部分不是每个编译程序都必需的. 词法分析器用于识别 (3)c ,语法分析器则可以发现源程序中的 (4)d .(1) a.模拟执行器 b.解释器 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.目标代码生成(3) a.字符串 b.语句 c.单词 d.标识符(4) a.语义错误 b.语法和语义错误 c.错误并校正 d.语法错误1-11.程序语言的语言处理程序是一种 (1)a . (2)b 是两类程序语言处理程序,他们的主要区别在于 (3)d .(1) a.系统软件 b.应用软件 c.实时系统 d.分布式系统(2) 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(3) a.单用户与多用户的差别 b.对用户程序的查错能力c.机器执行效率d.是否生成目标代码1-12.汇编程序是将 a 翻译成 b ,编译程序是将 c 翻译成 d .a.汇编语言程序b.机器语言程序c.高级语言程序d. a 或者 be. a 或者 cf. b 或者 c1-13.下面关于解释程序的描述正确的是 b .(1) 解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码(2) 解释程序适用于COBOL 和 FORTRAN 语言(3) 解释程序是为打开编译程序技术的僵局而开发的a. (1)(2)b. (1)c. (1)(2)(3)d.(2)(3)1-14.高级语言的语言处理程序分为解释程序和编译程序两种.编译程序有五个阶段,而解释程序通常缺少 (1)e 和 (1)b .其中, (1)e 的目的是使最后阶段产生的目标代码更为高效.与编译系统相比,解释系统 (2)d .解释程序处理语言时,大多数采用的是 (3)b 方法.(1): a. 中间代码生成 b.目标代码生成 c.词法分析 d.语法分析 e.代码优化(2): a.比较简单,可移植性好,执行速度快b.比较复杂,可移植性好,执行速度快c.比较简单,可移植性差,执行速度慢d.比较简单,可移植性好,执行速度慢(3): a.源程序命令被逐个直接解释执行 b.先将源程序转化为之间代码,再解释执行c.先将源程序解释转化为目标程序,在执行d.以上方法都可以1-15.用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫 b .用不同语言编写的程序产生 a 后,可用 g 连接在一起生成机器可执行的程序.在机器中真正执行的是 e .a. 源程序b. 目标程序c. 函数d. 过程e. 机器指令代码f. 模块g. 连接程序h.程序库1-16.要在某一台机器上为某种语言构造一个编译程序,必须掌握下述三方面的内容: c , d , f .a. 汇编语言b. 高级语言c. 源语言d. 目标语言e. 程序设计方法f. 编译方法g. 测试方法h. 机器语言1-17.由于受到具体机器主存容量的限制,编译程序几个不同阶段的工作往往被组合成(1)d ,诸阶段的工作往往是 (2)d 进行的.(1) a. 过程 b. 程序 c. 批量 d.遍(2) a. 顺序 b. 并行 c. 成批 d.穿插1-18.编译程序与具体的机器 a , 与具体的语言 a .a. 有关b.无关1-19.使用解释程序时,在程序未执行完的情况下, a 重新执行已执行过的部分.a. 也能b.不可能1-20.编译过程中,语法分析器的任务就是 b .(1) 分析单词是怎样构成的(2)分析单词串是如何构成语句和说明的(3) 分析语句和说明是如何构成程序的 (4) 分析程序的结构a. (2)(3)b. (2)(3)(4)c. (1)(2)(3)d.(1)(2)(3)(4)1-21.编译程序是一种常用的 b 软件.a. 应用b. 系统1-22.编写一个计算机高级语言的源程序后,到正式上机运行之前,一般要经过 b 这几步.(1) 编辑 (2) 编译 (3) 连接 (4) 运行a. (1)(2)(3)(4)b. (1)(2)(3)c. (1)(3)d.(1)(4)1-23.编译程序必须完成的工作有 a .(1) 词法分析 (2) 语法分析 (3) 语义分析(4) 代码生成 (5) 之间代码生成 (6) 代码优化a. (1)(2)(3)(4)b. (1)(2)(3)(4)(5)c. (1)(2)(3)(4)(5)(6)d. (1)(2)(3)(4)(6)e. (1)(2)(3)(5)(6)1-24.“用高级语言书写的源程序都必须通过编译,产生目标代码后才能投入运行”这种说法a .a. 不正确b.正确1-25.把汇编语言程序翻译成机器可执行的目标程序的工作是由 b 完成的.a. 编译器b. 汇编器c. 解释器d. 预处理器1-26.编译程序生成的目标程序 b 是机器语言的程序.a. 一定b. 不一定1-27.编译程序生成的目标程序 b 是可执行的程序.a. 一定b. 不一定1-28.编译程序是一种 B 。
编译原理复习重点含答案

编译原理复习重点含答案编译原理复习重点编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言的过程。
在编译原理的学习中,我们需要掌握一些重要的概念和技术,以便能够理解和应用编译器的工作原理。
本文将重点介绍编译原理的几个重要主题,并提供相应的答案供参考。
一、词法分析词法分析是编译器的第一个阶段,它的任务是将输入的字符序列划分为一个个有意义的词素(token)。
词法分析器通常使用有限自动机(DFA)来实现,其工作原理是将输入字符序列逐个读入,并根据事先定义好的词法规则进行匹配和识别。
常见的词法单元包括关键字、标识符、常量、运算符等。
常见的词法规则包括:1. 关键字:例如if、while、for等。
2. 标识符:由字母、数字和下划线组成,且以字母或下划线开头。
3. 常量:包括整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量等。
4. 运算符:例如加法运算符+、减法运算符-等。
5. 分隔符:例如逗号、分号等。
词法分析的结果是一个个词法单元,每个词法单元包含一个词素和对应的词法单元类型。
例如,对于输入程序"int a = 10;",词法分析的结果可能是[("int", "关键字"), ("a", "标识符"), ("=", "运算符"), ("10", "整数常量"), (";", "分隔符")]。
二、语法分析语法分析是编译器的第二个阶段,它的任务是将词法分析器输出的词法单元序列转化为抽象语法树(AST)。
语法分析器通常使用上下文无关文法(CFG)来描述语言的语法结构,并使用递归下降、LL(1)分析、LR分析等算法进行分析。
常见的语法规则包括:1. 表达式:例如算术表达式、布尔表达式等。
编译原理期末总结复习

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编译原理总复习

中间代码生成的自动生成工具
工具介绍
自动生成工具是一种辅助编译器设计的软件工具,它可以自动生成中间代码,从而简化编 译器的设计和实现过程。
工具分类
根据生成中间代码的方式不同,自动生成工具可以分为解析型和抽象语法树型两类。解析 型工具将源代码直接翻译成中间代码;抽象语法树型工具则将源代码先转换为抽象语法树 ,然后再将抽象语法树转换为中间代码。
Antlr
一个强大的语法分析器生成器,支持多种语言和复杂 的文法规则。
GOLD
一个高效的语法分析器生成器,支持多种目标语言和 优化选项。
04 中间代码生成
中间代码生成的定义与任务
定义
中间代码生成是编译过程的一个阶段,将源代码转化为一种中间表示形式,这种中间表 示形式称为中间代码。
任务
其任务包括控制结构的抽象、语义的消除、代码优化等,以简化后续的代码优化和目标 代码生成阶段。
循环结构的优化
循环展开
将循环体中的代码复制到循环 外部,以减少循环次数。
循环合并
将多个循环合并为一个循环, 以减少循环次数。
循环嵌套
将一个循环嵌套在另一个循环 内部,以减少循环次数。
循环展开与循环合并的优 缺点
循环展开可以减少循环次数, 但会增加代码量;循环合并可 以减少代码量,但会增加循环 次数。在实际应用中,需要根 据具体情况选择合适的优化方 法。
算法优化
根据问题的特点,选择合适的算法,以提高程序 执行效率。
系统资源优化
根据系统资源的特点,合理分配和利用系统资源, 以提高系统运行效率。
循环优化
1 2
循环展开
将循环体中的操作展开,以减少循环次数和减少 循环开销。
循环合并
将多个循环合并为一个循环,以减少循环次数和 减少循环开销。
编译原理知识点汇总

编译原理的复习提纲1.编译原理=形式语言+编译技术2.汇编程序:把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序3.编译程序:把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序4.解释执行方式:解释程序,逐个语句地模拟执行翻译执行方式:翻译程序,把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序5.计算机程序的编译过程类似,一般分为五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生成词法分析的任务:扫描源程序的字符串,识别出的最小的语法单位(标识符或无正负号数等)语法分析是:在词法分析的基础上的,语法分析不考虑语义。
语法分析读入词法分析程序识别出的符号,根据给定的语法规则,识别出各个语法结构。
语义分析的任务是检查程序语义的正确性,解释程序结构的含义,语义分析包括检查变量是否有定义,变量在使用前是否具有值,数值是否溢出等。
语法分析完成之后,编译程序通常就依据语言的语义规则,利用语法制导技术把源程序翻译成某种中间代码。
所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统,可以认为是一种抽象机的程序代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换,以便产生速度快、空间小的目标代码编译的最后一个阶段是目标代码生成,其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块6.编译划分成前端和后端。
编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。
编译前端只依赖于源程序,独立于目标计算机。
前端进行分析编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。
独立于源程序,完全依赖于目标机器和中间代码。
把编译程序分为前端和后端的优点是:可以优化配置不同的编译程序组合,实现编译重用,保持语言与机器的独立性。
7.汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列第二章1.符号,字母表,符号串,符号串的长度计算P18,子符号串的含义,符号串的简单运算XY,X n,2.符号串集合的概念,符号串集合的乘积运算,方幂运算,闭包与正闭包的概念P19,P20 A0 ={ε}3.重写规则,简称规则。
编译原理全复习(完整版)

1》编译程序的框架图与功能块:(1)画出编译程序的总体结构,并简述各部分的主要功能:七个部分(2)编译程序的结构分为几个阶段,各阶段的任务是什么?答编译程序总框架(1)词法分析器,又称扫描器,输入源程序,进行词法分析,输出单词符号。
(2)语法分析器,简称分析器,对单词符号串进行语法分析(根据语法规则进行推导或规约),识别出各类语法单位,最终判断输入串是否构成语法上正确的“程序”。
(3)语义分析与中间代码产生器,按照语义规则对语法分析器归约出(或推导出)的语法单位进行语义分析并把它们翻译成一定形式的中间代码。
(4)优化器,对中间代码进行优化处理。
(5)目标代码生成器,把中间代码翻译成目标程序。
(6)表格管理,登记源程序的各类信息,编译各阶段的进展状况。
(7)出错管理,把错误信息报告给用户。
编译程序的结构分为五个阶段:(1)词法分析.任务是:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的单词(亦称单词符号或简称符号),如基本字,标识符,常熟,算符和界符。
(2)。
语法分析,任务是:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号串分解成各类语法单位(语法范畴)。
(3)语义分析与中间代码产生。
任务:对语法分析所识别出的各类语法范畴,分析其含义,并进行初步翻译(产生中间代码)。
(4)优化。
任务在于对前段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段能产生出更为高效(省时间和空间)的目标代码。
(5)目标代码生成。
任务是:把中间代码(或优化出理之后)变换成特定机械上的低级语言代码。
2》.重要概念:a. 编译程序:是指能够把源语言程序转换成逻辑上等价的目标语言程序的一个程序。
b. 单词符号:是语言的基本组成成分,是人们理解和编写程序的基本要素,是语言中具有独立意义的最基本结构,它一般包括:基本字、标识符、常数、运算符和界符等c. 中间代码:是一种含义明确,便于处理的记号系统,它通常独立于具体的硬件。
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Source code
Scanner
Compiling process
Tokens Parser Syntax Tree
Semantic analyzer Annotated Tree Source code optimizer
Literal table
Symbol table
Error handler Auxiliary components that interact with some phases
NFA Regular expressions Minimiz
DFA
Lexical Specification
Table-driven Implementation of DFA
Parser
• • • • CFG: production Derivation, leftmost and rightmost parse tree, abstract syntax tree Top-down and bottom-up
5 digit val=4 base=8 4
3
Code generation
• •
– –
Intermediate code generation TAC
Attribute grammar for generating three-address code Code Generation for If- and While- Statements
Schematic Form of LR parser
Input a1 … ai … an $
Stack
Sm Xm Sm-1 Xm1 … S0 $
LR Parsing Program
Output
action
goto
Parsing Table
A LR(0) DFA
E→T+E· S→E E → T; E→T+E T → int T → ( E)
Parser
• LR parser
– Shift and reduce – Parsing table: action and goto – State
• Item • LR(0) DFA: Closure Operation and Goto Operation
– SLR(1) parser
• Only reduce A → ω if the next token t is in FOLLOW(A).
Intermediate code Code generator Target code
Target code optimizer
Target code
Scanner
• Regular expression + automaton • NFA,DFAs • Convert NFAs to DFAs.
– Predictive – lookahead
Parser
• Top-down:
– LL(1) grammar – FirstSet and FollowSet
• nullable nontermianls
– Left Factor and Left Recursion
LL(1) Grammar
•
– –
A grammar is LL(1) grammar if the following conditions are satisfied:
For each production A → α1|α2|…|αn , for all i and j, 1≤i, j ≤ n, i≠j , First(αi) ∩First(αj) = Φ For each nonterminal A such that First(A) contains ε, First(A) ∩Follow(A) = Φ.
E → T ·; ② E→T·+E
;
T
T
T → (·E) ④ E → · T; E→·T+E T → · int T → · (E)
(
E → T ;· ⑧
)
Semantic analysis
• Attribute Grammar
– SDD – Dependency Graphs- Evaluation Order – Synthesized and Inherited Attributes
Parser
• Bottom-up
– Rightmost derivation traced in reverse(reduction) – Right sentential form – Handle: a string is a substring in right sentenial form that matches the right hand side of a production – viable prefix
Parser
• Top-down:
– Recursive-Descent parser and LL(1) parser – LL(1) parser
• LL(1) Parsing Tables
‘$’ is used to mark the end of the input strings
Parsing stack stores symbols waiting to matched in parsing the be
Repeat the following two steps for each nonterminal A and production choice A→ α 1. For each token ‘a’ in First(α), add A→ α to the entry M[A,a] 2. if ε is in First(α), for each element ‘a’ of Follow(A) (token or $), add A→ α to M[A,a]
a
+
b
$
Input
X Y S $
‘$’ is used to mark the bottom of the stack
predictive parser
Output
parsing table
Hale Waihona Puke LL(1) Parse Tables
•
–
The Construction of Parsing Tables
start
⑩
E
S→E ·
E
⑥
+ int
E→T+·E ③ E → · T; E→·T+E T → · int T → · (E)
int T ( int
T → (E)·
)
⑨
T → (E·) ⑤
E
S→ · E ① E → · T; E→·T+E T → · int T → · (E)
⑦ T → int ·
Attribute computations for the number 345o
based-num val=229
num val=28*8+5=229 base=8 num val=3*8+4=28 base=8 num val=3 base=8 digit val=3 base=8 digit val=5 base=8 basechar base=8 o