编译原理

东南大学历年编译原理考研试卷

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:(15分)判断下列命题的真假,并简述理由:

1.文法G的一个句子对应于多个推导,则G是二义的.

2.LL(1)分析必须对原有文法提取左因子和消除左递归.

3.算符优先分析法采用"移近-归约"技术,其归约过程是规范的.

4.文法S→aA;A→Ab;A→b是LR(0)文法(S为文法的开始符号).

5.一个BASIC解释程序和编译程序的不同在于,解释程序由语法制导翻译成目标代码并立即执行之,而编译程序需产生中间代码及优化.

二:(15分)设计一个最小状态有穷自动机,识别由下列子串组成的任意字符串.

GO,GOTO,TOO,ON

例如:GOTOONGOTOOGOON是合法字符串.

三:(15分)构造一个LL(1)文法G,识别语言L:

L={ω|ω为{0,1}上不包括两个相邻的1的非空串}

并证明你的结论.

四:(20分)设有一台单累加器计算机,并汇编语言含有通常的汇编指令LOAD,STORE,ADD和MUL.

1.写一个递归下降分析程序,将如下文法所定义的赋值语句翻译成汇编语言:

A→i:=E

E→E+E|E*E|(E)|i

2.利用加,乘法满足交换率这一性质,改进你的分析程序,以期产生比较高效的目标代码.

五:(15分)C为大家熟知的程序语言.

1.C的参数传递采用传值的方式,而且允许函数定义和调用时的参数个数不一致(如print

f).请指出其函数调用语句:

f(arg1,arg2,...,argn)

翻译成的中间代码序列,并简述其含义.

2.C语言中的变量具有不同的作用范围,试述C应采用的存储分配策略.

六:(20分)设有一个子程序的四元式序列为:

(1) I:=1

(2) if I>20 GOTO (16)

(3) T1:=2*J

(4) T2:=20*I

(5) T3:=T1+T2

(6) T4:=addr(A)-22

(7) T5:=2*I

(8) T6:=T5*20

(9) T7:=2*J

(10) T8:=T6+T7

(11) T9:=addr(A)-22

(12) T10:=T9[T8]

(13) T4[T3]:=T10+J

(14) I:=I+1

(15) goto (2)

(16) ret

1.分划基本块.

2.对代码施行各种可能的优化,并写出优化过程中采用了何种优化策略.

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:由文法G1构造LR(1)部分分析表:

1.列出4个项目集I0,I1,I2,I3;(如下图)

2.填写LR(1)分析表的状态0,1,2的action和goto表的内容.(如下图) G1: (0) S→T

(1) T→T(T)

(2) T→ε

┌──────┐┌──┐┌──┐┌──┐

│I0:S→·T,# │ T │I1: │ ( │I2: │ T │I3: │

│ │ -→│ │-→ │ │-→ │ │

└──────┘└──┘└──┘└──┘

┌──┬────────┬───┐

││action │ goto │

│状态├──┬──┬──┼───┤

││ (│ ) │ #│T │

├──┼──┼──┼──┼───┤

│ 0│││││

├──┼──┼──┼──┼───┤

│ 1│││││

├──┼──┼──┼──┼───┤

│ 2│││││

├──┼──┴──┴──┼───┤

││││

│... │ ...│ ...│

││││

└──┴────────┴───┘

二:已知文法G2,请用类pascal语言写出它的递归下降分析程序. G2: A→[B

B→X]|BA

X→Xa|Xb|a|b

三:已知文法G3,要求:

1.写出各非终极符的首终极符集合和尾终极符集合;

2.填写opt表:

│+ │* │@ │ ↑ │i │# │

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

+ │││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

* │││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

@ │││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

↑ │││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

i │││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

# │││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤

│││││││

G3: E→E+T|T|@T

T→T*F|F

F→p↑F|P

p→i

四:请写出产生下列语言的文法.

1. L1={a^ib^j|i>j>=1}

2. L2={ω1|ω1∈{0,1}*&ω1中包含0,1个数相等的任意串}

3. L3={ω2|ω2∈{a,b}*&ω2中a之后必定跟b}

4. L4={ω3+ω3|ω3∈{0,1}*}

五:简要回答问题.

1.对编译程序而言,模块,遍,子程序这三个概念的主要区别?

2.静态存储分配与动态存储分配的主要区别?

3.何谓自适应线性表?

六:翻译如下布尔表达式成四元式序列,结果留待填的真假链的四元式序号. A∧B-C

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:按算法构造文法G1:

S→#M#

M→(L|a

L→M,a)

的算符优先矩阵.(即填写下列矩阵) │ a │, │( │ ) │# │

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

a ││││││──┼──┼──┼──┼──┼──┼

, ││││││──┼──┼──┼──┼──┼──┼

( ││││││──┼──┼──┼──┼──┼──┼

) ││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

# ││││││──┼──┼──┼──┼──┼──┼

二:将下列cfg文法修改成正规文法. S→AB

A→M|N|P

B→aB|a

M→bM|b

N→cN|c

P→αP|ε

三:已知文法G2:

(1) S'→S

(2) S→AAA

(3) S→1A

(4) S→0

1.列出LR(0)项目集族;

2.构造SLR分析表;

3.试给处语句01100#的LR分析过程.

四:

1.构造由下列三型文法G3所对应的FA.

2.将构造的FA确定化和最小化.

3.写出该DFA所识别的语言.

G3: S→aA|bS|dC

A→dE

C→aD|bC|b

D→bE|b

E→aD|bE|b

五:设有源语句A[I+1,J+2]:=A[B[K+2],5]

1.列出计算两个数组的下标地址(按行存放)

A[I+1,J+2]的地址D1=?

B[K+2]的地址D2=?

2.按语法制导翻译该语句成四元式序列.(设数组首地址分别为a,b;数组按行存放,每个元素占一字编址.数组说明:A:array[1..10,-5..5],B:array[-5..5])

六:求文法G4:

A→BCc|gDB

B→bcDE|ε

C→Dab|ca

D→dD|ε

E→gAf|c

的各非终结符的随符集.

七:

1.简述由基本块寻找循环结点的算法.

2.对于如下一段程序,若参数传递分别采用:

(a)传名(b)传结果(c)传地址

试问程序执行结果,Y值是什么?

proc Q(B,C)

begin

B:=B+2;

B:=B*C

end;

begin

Y:=2;

Q(Y,2*Y);

print(Y)

end;

3.文法G5:

E→P↑E|P

P→P*Q|Q

Q→Q+R|R

R→(E)|a

a→整常数

试给出下列表达式计值结果(语法制导).

3+2*5↑2*2+3

2+(2↑2↑3)*2+3

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:

1.试写一正规文法,使其定义的语言是不以0打头的偶整数集合.其中数字可以用简名表示

,比如α1→0|2|4|6|8,并把α1看作是终结符.

2.试写一上下文无关文法,它能产生下列语言:

L={ω|ω∈{a,b}*,且ω中a的个数是b的两倍,例如aab等}

二:请写出由下列文法所确定的语言.

1. G1: S→10S01

S→aA

A→bA

A→a

2. G2: S→aSS

S→a

三:已知NFA的状态转换图如下,试对它确定化并化简,并写出该FA接受的语言.

∩b a

→S──────→A

d│ │c

↓ a b ↓

b＜C──→D──→E＞b

│b│←──│

b│↓ a │b

└─→T ←──┘

四:已知文法G4:

S'→S

S→AS

S→b

A→SA

A→a

1.试求closure({(S'→·S,#)})和GO(closur e({(S'→·S,#)}),S)

2.文法是LR(1)吗?为什么?

五:试将下面语句按语法制导翻译成四元式序列.

while (a

if a=1 then c:=c+1

else while a<=d do a:=a+2;

六:

1.试对如下四元式序列划分成基本块,并化出程序流图;

2.写出源语句.

(1) I:=1

(2) if I>M goto (19)

(3) J:=1

(4) if J>N goto (17)

(5) T1:=I*N

(6) T2:=T1+J

(7) T3:=addr(A)-C

(8) T4:=I*2

(9) T5:=J+2

(10) T6:=T4*N

(11) T7:=T6+T5

(12) T8:=addr(A)-C

(13) T9:=T8[T7]

(14) T3[T2]:=T9

(15) J:=J+1

(16) goto (4)

(17) I:=I+1

(18) goto (2)

(19) ...

七:

1.求文法G7的各非终结符的终结首符集First和随符集Follow.

2.判定该文法是LL(1)吗?

G7: A→BCc|gDB

B→bCDE|ε

C→DaB|ca

D→dD|ε

E→gAf|c

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:文法G1:

E→ET+|T

T→TF*|F

F→FP↑|P

P→E|i

1.试证明符号串TET+*i↑是G1的一个句型(要求画出语法树).

2.写出该句型的所有短语,简单短句和句柄.

二:

1.给出下图FA的正规式.

a b

──→ ──→ ②

→◎①a↑↓ε

←── ←── ③

ε b

2.已知正规文法G2:

S→aS|A

A→bB

B→aB|ε

试构造一确定有限自动机DFA(要求化简),使得它接受的语言正是该文法产生的语言,要求画出状态图.

三:

1.试写出一个上下文无关文法G3,它能产生配对的圆括号串(例如,(),(()),()(())等,甚

至包含0对括号).

2.使用文法G3给出输入串(())()#的自上而下分析过程.

四:已知文法G4:

S→aAb|Sc|ε

A→aAb|ε

1.给出G4文法的LR(0)项目集规范族;

2.构造SLR分析表;

3.G4文法所定义的语言;

4.已知有如下文法及相应的LR分析表,试给出语句01001#的LR分析过程(填写下表). S→AAA

A→1A

A→0

LR分析表:

───┬──┬──┬──┰──┬──

状态│ 1│ 0│ #┃S│ A

───┼──┼──┼──╂──┼──

0 │ S3 │ S4 │ ┃1│ 2

───┼──┼──┼──╂──┼──

1 │││acc ┃│

───┼──┼──┼──╂──┼──

2 │ S

3 │ S

4 │┃│ 5

───┼──┼──┼──╂──┼──

3 │ S3 │ S

4 │┃│ 6

───┼──┼──┼──╂──┼──

4 │ r3 │ r3 │ r3 ┃│

───┼──┼──┼──╂──┼──

5 │ S3 │ S4 │┃│ 7

───┼──┼──┼──╂──┼──

6 │ r2 │ r2 │ r2 ┃│

───┼──┼──┼──╂──┼──

7 │││ r1 ┃│

───┴──┴──┴──┸──┴──

分析过程:

──────┬──────┬──────

状态栈│符号栈│ 输入串

──────┼──────┼──────

││

││

││

││

││

││

││

──────┴──────┴──────

五:

1.翻译下面语句成四元式中间代码序列和后缀式(逆波兰式);

while x+y>a do

if a<10 then a:=a+1 else x:=x-1;

2.翻译布尔表达式

(a>b) or (c=d) and not (e

成转移四元式序列(即四元式中仅包含(zθ,-,-,-)和(j,-,-,-)两类语句,其中θ为关系

运算符.)

六:

1.有如下Fortran说明语句,试借助符号表登记等价环链EQ和相对数OFFSET,即填写下表的

EQ栏和OFFSET栏.设每个整型量占1子编址.

integer a,b,c(10,10),d(10)

equivalence (a,d(8),c(5,5))

equivalence (b,c(5,8))

符号表

┌───┬──────┬───┬───┐

│ name │ ... │ EQ│OFFSET│

├───┼──────┼───┼───┤

1│ a │ ... │ │ │

├───┼──────┼───┼───┤

2│ b │ ... │ │ │

├───┼──────┼───┼───┤

3│ c │ ... │ │ │

├───┼──────┼───┼───┤

4│ d │ ... │ │ │

└───┴──────┴───┴───┘

2.有如下pascal语言的程序轮廓,当运行该程序且第一次递归调用Q过程(即在过程Q中又调用了Q)时,数据区建立情况.假定各数据区首址用SP(i)(i=0,1,……)表示,试给出P,Q数

据区的display表.

┌ main

│┌ P

││┌ Q

│││ Call Q

││└

││ Call Q

│└

│┌ R

││ Call P

│└

│┌ S

││ Call R

│└

│ Call S

└

七:已知如下流图,试给出回边与循环.

↓

┌─→①←┐

│/ \/

│ ↓↓/

\ ②③

\ \ /↑

\↓↓/

┌→④──┐

│ │ ↓

│ │┌→⑤

│ ↓/ │

└─⑥←─┘

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:已知文法G1:

S→aB|ε

B→bC|bD

C→cB|c

D→d

1.试构造一个最小DFA,画出状态转换图.

2.由该DFA给出它所识别的语言(用正规式表示). 二:已知正规式α=ab*c*d,

1.试构造一个DFAM,其接受的语言为此α(画出图);

2.由该DFAM写出对应的正规文法(古线性).

三:文法G3:

S→A[B]

A→[B]|Aa

B→a

1.求出各非终结符N的Firstvt(N)和Lastvt(N),构造包括语句括号'#'在内的算符优先表;

2.给出语句#[a][a]#的算符优先分析过程,即填写如下格式的表:

步骤│ 栈内│ 输入串│ 动作

────┼────┼────┼─────

0 │# │[a][a]# │

... │││

四:已知文法G4:

T→T*F|F

F→(T)|i

1.试给出语句(i*i)#的自上而下分析过程(填下表);

2.画出对应的语法树,指出每一步归纳的句柄.

步骤│ 栈内│ 输入│ 动作

────┼────┼────┼─────

0 │#T │ (i*i)# │

... │││

五:已知文法G5:

0. E'→E

1. E→E+T

2. E→T

3. T→i

列出LR(0)项目集规范族,求出各非终结符N的Follow集合,构造SLR分析表.

六:翻译如下语句成四元式序列(由语法制导生成).

while a>b and a

if a=5 then b:=b+1 else

repeat

a:=a+1

until a>=d;

七:按语法制导翻译下段程序成四元式序列(不要优化),设数组A: array[1..10,1..10]

of int;每个下标变量占1字编址,数组按行存放,Z为函数名.

begin

A[i,j]:=A[i,j]+2;

B:=Z(A[i,j])*5

end

八:将如下一段四元式序列进行块内优化和循环优化(强度减弱及删除基本归纳变量),写

出优化后的四元式序列.(要求先划分基本块)

(1) i:=1

(2) if i>100 goto (10)

(3) T1:=20*i

(4) M:=J+T1

(5) T2:=20*i

(6) N:=K+T2

(7) O:=M+N

(8) i:=i+1

(9) goto (2)

(10) ...

九:已知如下一段程序,试给出运行时整个数据区结构.假定num初值为2,每个数据区的活动记录包含内容如下图所示,数据区从k单元开始编址.

┌─────┐ program factoral;

│函数返回值│ var num,fact:int;

├─────┤ function f(n:int):int

│ 变量单元│if n>0 then f:=n*f(n-1)

├─────┤ else f:=1;

│display 表│ begin

├─────┤ read(num);

│ 形参单元│ fact:=f(num)

├─────┤ end

│ 返回地址│

├─────┤

│基SP │

└─────┘

试题编号:553

试题名称:编译原理

一:已知正规文法中的左线性文法

G1:S→Sa|Sb|c

试构造无ε产生式的等价右线性文法,并构造相应的确定有限自动机DFA,画出状态转换图即可.

二:已知正规文法(X为开始符号)

G2: X→0Y|1Z|0

Y→0X|1Y|1

Z→1X

1.该文法产生语言是什么?请用正规式表示.

2.构造最简的确定有限自动机DFA,并画出状态转换图.

三:已知上下文无关文法(E为开始符号)

G3: E→ET+|T

T→TF*|F

F→E|i

1.消除文法左递归,并给出改写后的文法产生式;

2.给出文法改写以后的各非终结符X的First(X)与Follow(X)集合,并由此判定它是否是L L(1)文法(按下表填).

V(N) │ First(X) │ Follow(X)

────┼──────┼───────

X ││

...││

││

四:已知表达式文法(已拓广)

G4: E'→E

E→E+E|i

1.试构造文法G4的LR(0)项目集规范族;

2.若'+'服从右结合率,请给出LR分析表.

五:已知文法(Z为开始符号)

G5: Z→bMb

M→(Ma)|a

1.试构造算符优先分析表(即填下表);

│ a │ b │( │ ) │# │

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

a ││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

b ││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

( ││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

) ││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

# ││││││

──┼──┼──┼──┼──┼──┼

2.若某相邻的终结符a,b间存在a<=b两种关系,那么在进行算符优先分析做归约动作时,在

寻找栈顶的素短语符号串时要察看它与哪个产生式右部的符号串匹配.

例如栈顶串...aAbα(a,b∈VT,A∈(VA∪ε),a<=b,α∈V*)为已知可归约,而现有产生式

X→aAbα,则取素短语aAbα,若只有产生式Y→Abα,那么就取Abα进行归约.试按此规定

的算法给出语句b((aa)a)b的算符优先分析过程.

六:翻译成中间代码.

1.将如下程序段翻译成后缀式(逆波兰式),填在一维数组POST中,设i初值=1.

t:=15;

b:=20;

while t<>b do

if t>b then t:=t-b

else b:=b-t;

2.翻译布尔表达式成转移四元式序列,并指出待填真假链序号.

(a>b+1) and not (c+2

注:f(x)为布尔函数.

七:有如下一个计算m*2^n的C语言程序,试给出运行时整个栈或数据区的结构.数据区的活动记录结构如图所示.

┌──────┐┌─────┐

│函数f返回值││返回结果值│

├──────┤├─────┤

│ 局部变量区││局部变量区│

├──────┤├─────┤

│ 全程变量区││形参单元区│

├──────┤├─────┤

│主程序mai n │ │ 返回地址│

│ 数据区│├─────┤

└──────┘│ 基SP │

├─────┤

│函数数据区│

└─────┘

int m;

f(n)

int n;

{ int c;

if (n==0) c=m;

else c=f(n-1)*2;

return (c);

}

main()

{ int n=2;

m=5;

printf("%d\n",f(n));

}

八:已知如下程序段

a:=1;

while a<=10 do

begin

if a<>b then

A[a,b]:=A[a,b]+2;

a:=a+1;

end;

1.按语法制导生成四元式中间代码序列;

2.将中间代码序列划分成基本块,画出程序流图,并指出循环结点集;

3.执行循环中代码外提,强度减弱优化和基本块内删除公共子表达式优化,最后画出包含优化后的中间代码的程序流图.

注:数组A: array[1..10,1..10] of int;按行存放,每个下标变量占1字编址,首地址为a ddrA.