编译原理属性

A. 编译原理课程讲什么内容

《编译原理》课程介绍编译器构造的一般原理和基本实现方法，主要介绍编译器的各个阶段：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。本课程在介绍命令式程序设计语言实现技术的同时，强调一些相关的理论知识，如形式语言和自动机理论、语法制导的定义和属性文法、类型论等。它们是计算机专业理论知识的重要一部分，在本书中结合应用来介绍这些知识，有助于学生较快领会和掌握。本课程强调形式化描述技术，并以语法制导定义作为翻译的主要描述工具。本课程强调对编译原理和技术在宏观上的理解，作为原理性的教学，本课程主要介绍基本的理论和方法，不偏向于某种源语言或目标机器。

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书名：编译原理

作者：陈意云

豆瓣评分：6.2

出版社：高等教育出版社

出版年份：2003-1

页数：381

内容简介：

《编译原理》介绍编译器构造的一般原理和基本实现方法，主要内容包括词法分析、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等。除了介绍命令式编程语言的编译技术外，《编译原理》还介绍面向对象语言和函数式编程语言的实现技术。《编译原理》还强调一些相关的理论知识，如形式语言和自动机理论、语法制导的定义和属性文法、类型论和类型系统等。

《编译原理》取材广泛新颖、图文并茂，注意理论联系实际。为满足教师教学和学生自学及考研需求，《编译原理》作者编写了配套教学参考书《编译原理习题精选与解析》（高等教育出版社2005年8月出版），同时提供本课程的电子教案，可从高等教育出版社高等理工教学资源网免费下载。《编译原理》可作为高等学校计算机科学及相关专业的教材，也可供计算机软件工程技术人员参考使用。

C. 计算机编译原理什么是NFA

ε只能出现在NFA中，当然不是为了方便直观，而是连通NFA和DFA的桥梁。编译原理讲授的不是如何绘制NFA或者DFA，二是告诉读者怎样能够自动实现NFA或DFA的构造。在实际应用中ε可以帮助计算机转换NFA为DFA，而在属性文法和语法制导阶段，它也是沟通综合属性与继承属性、执行语义动作不可或缺的一部分。另外ε的使用可以大大简化文法产生式的构造难度。我记得最初使用ε是为了使得文法体系（字母表）更加完善，但是在实际应用中却变得应用广泛(此观点不一定正确)。最后想说的是，在编译中，ε也带来了不小的麻烦，否则也就不会有诸如“去空产生式”这样的算法了:)

D. 编译原理中终结符具有什么属性，非终结符具有什么属性

终结符，通俗的说就是不能单独出现在推导式左边的符号，也就是说终结符不能再进行 推导。
不是终结符的都是非终结符。非终结符可理解为一个可拆分元素，而终结符是不可拆 分的最小元素。

E. 编译原理问题，高手进。

回答下列问题：(30分)
(6分)对于下面程序段
program test (input, output)
var i, j: integer;
procere CAL(x, y: integer);
begin
y:=y*y; x:=x-y; y:=y-x
end;
begin
i:=2; j:=3; CAL(i, j)
writeln(j)
end.
若参数传递的方法分别为(1)传值、(2)传地址，(3)传名，请写出程序执行的输出结果。
答： (1) 3 (2) 16 (3) 16 (每个值2分)

(6分)计算文法G(M)的每个非终结符的FIRST和FOLLOW集合，并判断该文法是否是LL(1)的，请说明理由。
G(M)：
M → TB
T → Ba |
B → Db | eT |
D → d |

解答：
计算文法的FIRST和FOLLOW集合：(4分)
FIRST(M) = { a，b，e，d， } FIRST(T) = { a，b，e，d， }
FIRST(B) = {b，e，d， } FIRST(D) = {d，}
FOLLOW (M) = {#} FOLLOW (T) = { a，b，e，d，#}
FOLLOW (B) = {a，# } FOLLOW (D) = { b}

检查文法的所有产生式，我们可以得到：
1. 该文法不含左递归，
2. 该文法中每一个非终结符M，T，B，D的各个产生式的候选首符集两两不相交。
3. 该文法的非终结符T、B和D，它们都有候选式，而且
FIRST(T)∩FOLLOW(T)={ a，b，e，d }≠
所以该文法不是LL(1)文法。(2分)

(4分)考虑下面的属性文法
产 生 式 语 义 规 则
S→ABC

A→a
B→b
C→c B.u := S.u
A.u := B.v + C.v
S.v := A.v
A.v :=3*A.u
B.v := B.u
C.v := 1
画出字符串abc的语法树;
对于该语法树，假设S.u的初始值为5，属性计算完成后，S.v的值为多少。
答：(1) (2分)

(2) S.v的值为18 (2分)

(4分)运行时的DISPLAY表的内容是什么？它的作用是什么？
答：DISPLAY表是嵌套层次显示表。每当进入一个过程后，在建立它的活动记录区的同时建立一张嵌套层次显示表diaplay.假定现在进入的过程层次为i，则它的diaplay表含有i+1个单元，自顶向下每个单元依次存放着现行层、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。

(5分)对下列四元式序列生成目标代码：
A:=B*C
D:=E+A
G:=B+C
H:=G*D
其中，H在基本块出口之后是活跃变量， R0和R1是可用寄存器。
答: 目标代码序列
LD R0 B
MUL R0 C
LD R1 E
ADD R1 R0
LD R0 B
ADD R0 C
MUL R0 R1
ST R0 H

(5分)写出表达式a+b*(c-d)对应的逆波兰式、三元式序列和抽象语法树。
答：
逆波兰式：(abcd-*+) (1分)
三元式序列: (2分)
OP ARG1 ARG2
(1) - c d
(2) * b (1)
(3) + a (2)
抽象语法树：(2分)

(8分)构造一个DFA，它接受={a，b}上所有包含ab的字符串。
答：
(2分)构造相应的正规式：(a|b)*ab(a|b)*

(3分)
a a

a b
b b

(3分)确定化：
I
{0,1,2} {1,2,3} {1,2}
{1,2,3} {1,2,3} {1,2,4,5,6}
{1,2} {1,2,3} {1,2}
{1,2,4,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,5,6}
{1,2,3,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,4,5,6}
{1,2,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,5,6}
b b
b a
a a a a

a b b
b

最小化：
{0，1，2} {3，4，5}
{0， 2}，1， {3，4，5}

(6分)写一个文法使其语言为L(G)={anbncm| m,n≥1，n为奇数，m为偶数}。
答：
文法G(S):

(8分)对于文法G(S):

1. 写出句型b(Ma)b的最右推导并画出语法树。
2. 写出上述句型的短语，直接短语和句柄。
答：
1. (4分)

2. (4分)
短语: Ma)， (Ma)， b(Ma)b
直接短语: Ma)
句柄: Ma)

(12分)对文法G(S)：
S → a | ^ | (T)
T → T，S | S
(1) 构造各非终结符的FIRSTVT和LASTVT集合;
(2) 构造算符优先表;
(3) 是算符优先文法吗?
(4) 构造优先函数。
答：
(1) (4分)

(2) (4分)
a ^ ( ) ,
a > >
^ > >
( < < < = <
) > >
, < < < > >

(3) 是算符优先文法，因为任何两个终结符之间至多只有一种优先关系。 (1分)

(4) 优先函数(3分)
a ^ ( ) ,
F 4 4 2 4 4
G 5 5 5 2 3

(8分)设某语言的do-while语句的语法形式为
S do S(1) While E
其语义解释为：

针对自下而上的语法分析器，按如下要求构造该语句的翻译模式，将该语句翻译成四元式：
(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。
答：(1). 适合语法制导翻译的文法(4分)
G(S):
R do
UR S(1) While
SU E
(2). (4分)
R do
{ R.QUAD:=NXQ }

UR S(1) While
{ U.QUAD:=R.QUAD;
BACKPATCH(S.CHAIN, NXQ) }

SU E
{ BACKPATCH(E.TC, U.QUAD);
S.CHAIN:=E.FC }

答案二：
(1) S do M1 S(1) While M2 E
M ε (4分)
(2) M ε { M.QUAD := NXQ } (4分)
S do M1 S(1) While M2 E
{
BACKPATCH(S(1).CHAIN, M2.QUAD);
BACKPATCH(E.TC, M1.QUAD);
S.CHAIN:=E. FC
}

(10分)将语句
while C>0 do if A B=0 then C:=C+D else C:=C*D
翻译成四元式。
答：
100 (j>， C， 0， 102)
101 (j， -， -， 112)
102 (jnz， A， -， 106)
103 (j， -， -， 104)
104 (j=， B， 0， 106)
105 (j， -， -， 109)
106 (+， C， D， T1)
107 (:=， T1， -， C)
108 (j， -， -， 100)
109 (*， C， D， T2)
110 (:=， T2， -， C)
111 (j， -， -， 100)
112

(10分)设有基本块如下：
T1:=3
T2:=A*B
T3:=9+T1
M:=A*B
T4:=C-D
L:=T3*T4
T2:=C+D
N:=T2
画出DAG图；
设L，M，N 是出基本块后的活跃变量，请给出优化后的四元式序列。
答：

1. (6分)
L

*
T2,M T4 T2,N

* - +

T1 T3
3 A B 12 C D

2. (4分)
M:=A*B
S1:=C-D
L:=12*S1
N:=C+D

(8分)文法G(S)及其LR分析表如下，请给出串baba#的分析过程。
(1) S → DbB (2) D → d (3) D → ε
(4) B → a (5) B → Bba (6) B → ε
LR分析表
ACTION GOTO
b D a # S B D
0 r3 s3 1 2
1 acc
2 s4
3 r2
4 r6 S5 r6 6
5 r4 r4
6 s7 r1
7 S8
8 r5 r5
解答：
步骤 状态 符号 输入串
0 0 # baba#
1 02 #D baba#
2 024 #Db aba#
3 0245 #Dba ba#
4 0246 #DbB ba#
5 02467 #DbBb a#
6 024678 #DbBba #
7 0246 #DbB #
8 01 #S # acc
哈哈，估计认识！！

F. 编译原理——S、L属性定义

如果一个语法制导定义的每一个属性都是综合属性，那么就叫做S属性定义。

第二类语法制导定义叫做L属性定义。在产生式中属性之间的依赖图边都是从左到右，不是从右到左。

假设产生式A->X1，X2，...，Xn，而且Xi.a的继承属性与以下几个属性相关：

1.A的继承属性。

2.Xi左边的产生式符号X1，X2，...，X（i-1）的属性。

3.与Xi本身的属性相关，但是只有一种通过Xj属性生成无环依赖图的方式。

S属性定义都是L属性定义。因为S属性只限于综合属性。

G. 编译原理全部的名词解释

书上有别那么懒!.
编译过程的六个阶段：词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化,目标代码生成
解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序,然后再执行目标程序.解释方式是接受某高级语言的一个语句输入,进行解释并控制计算机执行,马上得到这句的执行结果,然后再接受下一句.
编译程序：就是指这样一种程序,通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序).
解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码
句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的.）:文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导),或者存在两棵不同的语法树,则称这个句子是二义性的.
文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子,则这个文法是二义文法,否则是无二义文法.
LL(1)的含义：(LL(1)文法是无二义的； LL(1)文法不含左递归)
第1个L：从左到右扫描输入串 第2个L：生成的是最左推导
1 ：向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归
文法符号的属性:单词的含义,即与文法符号相关的一些信息.如,类型、值、存储地址等.
一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F)
G：上下文无关文法.
V：属性的有穷集.每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连.属性与变量一样,可以进行计算和传递.
F：关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集.断言或语义规则与一个产生式相联,只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性.
综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属
继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性.
(1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性,但文法开始符号没有继承属性.
(2) 终结符只有综合属性,没有继承属性,它们由词法程序提供.
在计算时： 综合属性沿属性语法树向上传递；继承属性沿属性语法树向下传递.
语法制导翻译：是指在语法分析过程中,完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作.
语法制导翻译实现：对单词符号串进行语法分析,构造语法分析树,然后根据需要构造属性依赖图,遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算.
中间代码（中间语言）
1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式.
2、一般,快速编译程序直接生成目标代码.
3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确,常采用中间代码,这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理,并且可以在中间代码一级进行优化工作,使得代码优化比较容易实现.
何谓中间代码：源程序的一种内部表示,不依赖目标机的结构,易于代码的机械生成.
为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚；利于不同目标机上实现同一种语言.
(2)便于移植,便于修改,便于进行与机器无关的优化.
中间代码的几种形式：逆波兰记号 ,三元式和树形表示 ,四元式
符号表的一般形式：一张符号表的的组成包括两项,即名字栏和信息栏.
信息栏包含许多子栏和标志位,用来记录相应名字和种种不同属性,名字栏也称主栏.主栏的内容称为关键字（key word）.
符号表的功能：（1）收集符号属性 (2) 上下文语义的合法性检查的依据： 检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性.(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据
符号的主要属性及作用：
1. 符号名 2. 符号的类型 （整型、实型、字符串型等））3. 符号的存储类别（公共、私有）
4. 符号的作用域及可视性 （全局、局部） 5. 符号变量的存储分配信息 （静态存储区、动态存储区）
存储分配方案策略：静态存储分配；动态存储分配：栈式、 堆式.
静态存储分配
1、基本策略
在编译时就安排好目标程序运行时的全部数据空间,并能确定每个数据项的单元地址.
2、适用的分配对象：子程序的目标代码段；全局数据目标（全局变量）
3、静态存储分配的要求：不允许递归调用,不含有可变数组.
FORTRAN程序是段结构,不允许递归,数据名大小、性质固定. 是典型的静态分配
动态存储分配
1、如果一个程序设计语言允许递归过程、可变数组或允许用户自由申请和释放空间,那么,就需要采用动态存储管理技术.
2、两种动态存储分配方式：栈式,堆式
栈式动态存储分配
分配策略：将整个程序的数据空间设计为一个栈.
【例】在具有递归结构的语言程序中,每当调用一个过程时,它所需的数据空间就分配在栈顶,每当过程工作结束时就释放这部分空间.
过程所需的数据空间包括两部分
一部分是生存期在本过程这次活动中的数据对象.如局部变量、参数单元、临时变量等；
另一部分则是用以管理过程活动的记录信息(连接数据).
活动记录（AR）
一个过程的一次执行所需要的信息使用一个连续的存储区来管理,这个区 (块)叫做一个活动记录.
构成
1、临时工作单元；2、局部变量；3、机器状态信息；4、存取链；
5、控制链；6、实参；7、返回地址
什么是代码优化
所谓优化,就是对代码进行等价变换,使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同,而运行速度加快或占用存储空间减少.
优化原则：等价原则：经过优化后不应改变程序运行的结果.
有效原则：使优化后所产生的目标代码运行时间较短,占用的存储空间较小.
合算原则：以尽可能低的代价取得较好的优化效果.
常见的优化技术
(1) 删除多余运算(删除公共子表达式) (2) 代码外提 +删除归纳变量+ (3)强度削弱; (4)变换循环控制条件 (5)合并已知量与复写传播 (6)删除无用赋值
基本块定义
程序中只有一个入口和一个出口的一段顺序执行的语句序列,称为程序的一个基本块.
给我分数啊.

H. 编译原理中的词法分析器的输入与输出是什么

编译原理中的词法分析器的输入是源程序，输出是识别的记号流。

词法分析器编制一个读单词的程序，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符和分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）。

(8)编译原理属性扩展阅读

词法分析器的作用：

1、与符号表进行交互，存储和读取符号表中的标识符的信息。

2、读入源程序的输入字符，将他们组成词素，生成并输出一个词法单元序列，每个词法单元序列对应一个于一个词素。

3、过滤掉程序中的注释和空白。

4、将编译器生成的错误消息与源程序的位置联系起。

I. 编译原理的内容简介

本书介绍编译器构造的一般原理和基本实现方法，主要内容包括词法分析、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等。除了介绍命令式编程语言的编译技术外，本书还介绍面向对象语言和函数式编程语言的实现技术。本书还强调一些相关的理论知识，如形式语言和自动机理论、语法制导的定义和属性文法、类型论和类型系统等。
本书取材广泛新颖、图文并茂，注意理论联系实际。本书可作为高等学校计算机科学及相关专业的教材，也可供计算机软件工程技术人员参考使用。