编译原理简答

1、给出算符优先文法的定义，算符优先表是否都存在对应的优先函数？给出优先函数的定义。

设有一不含ε产生式的算符文法G，如果对任意两个终结符对a，b之间至多只有、和h三种关系的一种成立，则称G一个算符优先文法。

算符优先关系表不一定存在对应的优先函数

优先函数为文法字汇表中

2、考虑文法G[T]：

T→T*F|F

F→F↑P|P

P→（T）|i

证明T*P↑（T*F）是该文法的一个句型，并指出直接短语和句柄。

首先构造T*P↑（T*F）的语法树如图所示。

句型T*P↑（T*F）的语法树

由图可知，T*P↑（T*F）是文法G[T]的一个句型。

直接短语有两个，即P和T*F；句柄为P。

3、文法G[S]为：

S→SdT | T

T→T

G→(S) | a

试给出句型(SdG)

句型(SdG)

短语：(SdG)

简单(直接)短语：G 、a

句柄：G

最左素短语：SdG

4、目标代码有哪几种形式？生成目标代码时通常应考虑哪几个问题？

三种形式：可立刻执行的机器语言代码；汇编语言程序；待装配的机器语言代码模块

考虑的问题包括：

每一个语法成分的语义；

目标代码中需要哪些信息，怎样截取这些信息。

5、符号表的作用是什么？符号表的查找的整理技术有哪几种?

作用：登记源程序中出现的各种名字及其信息，以及编译各阶段的进展状况。主要技术：线性表，对折查找与二叉树，杂凑技术。

1、实现高级语言程序的途径有哪几种？它们之间的区别？

计算机执行用于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，翻译程序并不对高级语言进行彻底的翻译，而是读入一条语句，就解释其含义并执行，然后再读入下一条语句，再执行。

在编译方式下，翻译程序先对高级语言进行彻底的翻译并生成目标代码，然后再对目标代码进行优化，即对源程序的处理是先翻译后执行。

从速度上看，编译方式下，源程序的执行比解释方式下快，但在解释方式下，有利于程序的调试。

2、文法G[S]为：

S->Ac|aB

A->ab

B->bc

该文法是否为二义的？为什么？

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。

3、将文法G[S] 改写为等价的G'[S]，使G'[S]不含左递归和左公共因子。

G[S]：S→SAe|Ae

A→dAbA|dA|d

文法G[S] 改写为等价的不含左递归和左公共因子的G'[S]为：S →AeS'

S' →AeS'|ε

A →dA'

A' →AB|ε

B →bA |ε

4、证明LL(1)文法是无二义性文法

证明：LL（1）文法中任意两个产生式P

i ，P

j

，（P

i

，P

j

具有相同的左部非终极符）

Predict(P

i ) ∩Predict(P

j

) 为空

设Pi: A→α1α

2…α

n

P

j : A→α11α

2

1…αm1

(A∈V

N , α1α

2

…αn, α

1

1α

2

1…α

m

1∈ V

N

∪V

T

)

因为Predict(P

i ) ∩Predict(P

j

) 为空，因此 P

i

，P

j

中的A经

一步推导，

最左的终极符肯定不同，因此，对于一个字符串，不可能有两种方法推导。

5、文法G[S]为：

S->Ac|aB

A->ab

B->bc

写出L(G[S])的全部元素

S=>Ac=>abc

或S=>aB=>abc

所以L(G[S])={abc}

1、解释什么是推导？

我们称αAβ直接推出αγβ，即αAβTαγβ，仅当A→ γ是一个产生式，

且α、β∈(V

N ∪V

T

)*。如果α1α2…αn，则我们称这个序列是从α1

至α2的一个推导。若存在一个从α1α

n 的推导，则称α

1

可推导出α

n

。推导

是归约的逆过程。

2、将文法G[S] 改写为等价的G′[S]，使G′[S]不含左递归和左公共因子。

G[S]： S→bSAe | bA

A→Ab | d

文法G[S] 改写为等价的不含左递归和左公共因子的G'[S]为：

S→bB

B→SAe | A

A→d A'

A' →bA' | ε

3、写出Pascal 或C语言的字母表。

pascal语言的字母表是：

{0，1，……，9}∪{a，……，z}∪{A，……，Z}∪{+，-，*，/，\，↑，?，?，_， (，)，[，]，;，:，=，<，>，'，"，Enter，Space，Tab}

C语言的字母表是：

_, 0……9, a……z, A……Z, +, -, *, /, \, %, (, ), [, ], ., &, |, ！, =, #, {, }, ’, ”, ?, :，<，>， Enter，Space，Tab

4、有文法G[Z]：Z→aZbZ|aZ|a

该文法是否是二义的，试证明之。

对于句子aaaba，画出二棵不同的语法树，因而是二义的。

5、LL （ 1 ）分析法对文法有哪些要求？

LL(1)分析法对文法的要求是：对于G的每个非终结符A的任何两个不同产生式A->α|β，有下述条件成立：

First(α)∩ First(β)=Ф

若β=*>ε，则First(α)Follow(A)=Ф

1、解释编译程序中“遍”的概念，何谓“单遍扫描”？

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

对于源程序或中间代码程序，从头到尾扫描一次并完成所规定的工作称为一遍。单遍扫描是编译程序的一种极端情形。在这种情形下，整个编译程序同时驻留在内存中，编译程序的各部门之间采用“调用转接”方式连接在一起。

2、设有文法G[S]为：

S→a|b|(A)

A→SdA|S

给出句型（SdSdS）的短语、简单短语、句柄、素短语和最左素短语。

短语：S，SdS，SdSdS，（SdSdS）

简单短语（即直接短语）：S

句柄（即最左直接短语）：S

素短语：SdS，它同时也是该句型的最左素短语。

图5-7-3 句型（SdSdS）的语法树

3、写出表达式A+B*（C-D）+E/（C-D）*N的逆波兰表示及三元式序列。

(1)（_, C,D）

(2) (*,B,(1))

(3) (+,A,(2))

(4) (_,C,D)

(5) (/,E,(4))

(6) (*,N,(5))

(7)(+,(3),(6))

4、画出编译程序的总体结构图。

编译程序的总框图见下图。

5、给出0，1，2，3型文法的定义。

乔姆斯基(chomsky)把文法分成类型，即0型，1型，2型和3型，0型强于1型，1型强于2型，2型强于3型。

如果它的每个产生式α->β的结构是α∈（V

n UV

t

）*且至少含有一个非终结符,

而β∈（V

n UV

t

）*，我们说G=（Vt，V

N

，S，δ）是一个0型文法。

0型文法也称短语文法。一个非常重要的理论结果是，0型文法的能力相当于图灵(Tunring)机。或者说，任何0型语言都是递归可枚举的；反之，递归可枚举集必定是一个0型语言。

如果把0型文法分别加上以下的第i条限制，则我们就得i型文法为：

1．G的任何产生式α->β均满足|α|<=|β|；仅仅S->ε例外，但S不得出现在任何产生式的右部。

2．G的任何产生式为A->β，A∈V

n ，β∈（V

n

UV

t

）*

3．G的任何产生式为A->aB或A->a，其中A，B∈V

n

1型文法也称上下文有关文法。这种文法意味着，对非终结符进行替换时务必考虑上下文，而且，—般不允许替换成空串。

2型文法对非终结符进行替换时无须考虑上下文，

3型文法也称线性文法。

1、什么是规范推导？每个句型都有规范推导吗？

规范推导就是最右推导

每一个句子都有一个规范推导，而每一个句型则不一定都有规范推导，比如说采用非规范推导得到的句型。

2、已知文法G[E]:

E→ET+|T T→TF* | F F→F^ | a

试证：FF^^*是文法的句型，指出该句型的短语、简单短语和句柄。

该句型对应的语法树如下：

该句型相对于E的短语有FF^^*；相对于T的短语有FF^^*,F;相对于F的短语有F^;F^^;简单短语有F;F^;句柄为F.

3、写出表达式w+(a+b)*(c+d/(e-10)+8)的逆波兰表示及三元式序列。

(1)（+,a,b）

(2) (-,e,10)

(3) (/,d,(2))

(4) (+,c,(3))

(5) (+,(4),8)

(6) (*,(1),(5))

(7) (+,w,(6))

4、何谓优化？按所涉及的程序范围可分为哪几级优化？

所谓优化，一般是指为提高目标程序的质量而进行的各项工作，即对程序或中间代码进行各种等价变换，使得从变换后的程序出发，能生成更有效的目标代码。

在源程序级在语义动作的设计上在中间代码级在目标代码级

5、简述自顶向下分析法。

从识别符号出发，不断建立直接推导，试图构造一个推导序列，最终由它推导出与输入符号串相同的符号串。从语法树角度看，自顶向下分析过程是以识别符号为根结点，试图向下构造一棵语法树，使其末端结点符号串正好与输入符号串相同。

1、计算机执行用高级语言编写的程序有那些途径？它们之间的主要区别是什么？

计算机执行用于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，翻译程序并不对高级语言进行彻底的翻译，而是读入一条语句，就解释其含义并执行，然后再读入下一条语句，再执行。

在编译方式下，翻译程序先对高级语言进行彻底的翻译并生成目标代码，然后再对目标代码进行优化，即对源程序的处理是先翻译后执行。

从速度上看，编译方式下，源程序的执行比解释方式下快，但在解释方式下，有利于程序的调试。

2、编译程序的实现途径有那些？

编译程序的实现途径可有：

- 手工构造：用机器语言、汇编语言或高级程序设计语言书写。

- 自动构造工具：Lex,Yacc。 Lex ,Yacc分别是词法和语法分析器的生成器。

- 移植方式：目标程序用中间语言

- 自展方式：用T型图表示

3、文法G[E]为： E→E+T|T

T→T*F|F

F→(E)|i

试给出句型(E+F)*i的短语，简单(直接)短语,句柄和最左素短语。

短语有: (E+F)*i ，(E+F) ，E+F ，F ，i

简单(直接)短语有: F ，i

句柄是: F

最左素短语是: E+F

4、有人认为：“1型文法对规则的限制比2型文法对规则的限制要多一些”，这

种说法对吗？

文法是严格按照规则的形式来分类的

1型文法的规则是：

u∈V+ x,y∈V*

xUy->xuy u∈V

n

要求将U替换为u时，U的前后一定要有x和y。而2型文法的规则形式为

u∈V*

U->u u∈V

n

没有什么要求，似乎1型的规则限制要多一些。但仔细看看1型规则中的条件x 和y时，就不难发现当x和y为空时，正好是2型文法。从0型文法到3型文法，是依次增加对文法的限制，所以描述的语言集合越来越小。

5、简述自底向上分析法。

基本思想是：从待输入的符号串开始，利用文法的规则步步向上归约，试图归约到文法的识别符号。从语法树的角度看，自底向上分析的过程是以输入符号串作为末端结点符号串，向着根结点方向往上构造语法树，使识别符号正好是该语法树的根结点。如果最终根结点是识别符号，则输入符号串被识别是相应语言的一个句子；否则不是。

自底向上分析过程实际上是一个不断进行直接归约的过程。

1.对如下文法：

G[S]：S abS|aaB|ad

B bbB|b

分别给出句子abaabbb和ad的句柄（6分）

句子abaabbb的句柄是b；句子ad的句柄是ad

2.什么是可规约活前缀？举一例说明。（6分）