2001级编译原理试题(A)

2003．12

一 简答题（60分）

1． 编译程序按功能分为哪几个阶段？各个阶段的主要功能？

六个阶段: 词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,中间代码优化和目标代码生成。 各阶段的主要功能：

词法分析: 检查词法错误并把源程序中的单词转换成一种内部形式(数据形式); 语法分析: 检查源程序的语法错误,当发现错误时输出一些信息,并尽可能的继续检查； 中间代码生成: 生成源程序的一种便于优化和便于产生目标代码的内部表示； 中间代码优化: 进行不依赖于目标机的优化,以产生高质量目标代码； 目标代码生成: 根据目标机特点从中间代码产生高质量目标代码。 2． 实现高级语言程序的途径有哪几种？它们之间的区别？

途径有两种: 解释器和编译器；解释器是源程序的一个执行系统，而编译器是源程序的一

个转换系统；解释器直接由源程序得到运行结果，而编译器是生成等价于源程序的某种目标机程序。

3． 给出描述非0数字作为开始符的奇数字符串的正则表达式或正则式。 S  Head Body Tail | Tail Head  1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 Body  Body D | D

D  0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | λ Tail  1 | 3 | 5 | 7 | 9

4． 判断字符串anbn（n >0）是否可用确定自动机识别？如果能，则画出自动机，否则说明原因

anbn ( n>0 )不能用确定自动机识别，因为确定自动机只有有限个状态，而a,b的个数是不定

的(也可以是无限的)，而要识别的话需要每扫描一个a或b都要产生一个新的状态，所以 无法识别。

5． 对如下文法：

G[S] ： S  a b S | a a B | a d

B  b b B | b

分别给出句子abaabbb和ad的句柄 句子ad的语法分析树为：

S a d

句子abaabbb的语法分析树为:

S a b S a b B b B a b 所以句子abaabbb的句柄是b；句子ad的句柄是ad . 6． 有如下文法，给出每个产生式的Predict集。 P S E

 begin S end  id := E ; S |   n | id

Follow( S ) ={ end }

Predict( P begin S end ) = { begin } Predict( S id := E ; S ) = { id } Predict ( S  ) = { end } Predict ( E n ) = { n } Predict ( E id )= { id } 7． 什么是可规约活前缀？举一例说明。

若活前缀是含句柄的活前缀，即有α =α′π ,且π是句柄，则活前缀α为可归约活前缀。 例S  a | b C d C e

则be为一个可归约活前缀

8． 通过合并LR（1）文法中的同心状态得到的LALR(1)文法可能会产生哪些冲突？一定不会产生

哪些冲突？

可能引入归约—归约冲突，不会产生移入—归约冲突。

9． 设对偶表（L，N）分别表示程序在当前位置的层数和偏移量，确定下面程序段中括号部分的内

容。假设系统规定整型(int)变量占1个单元，实型(real)变量占2个单元。 (L, N) Type at = array of [1..10] of int; () var x ：real;

() function f ( ( ？,M) var a: at,

() b: at,

() var x: real ) : int

① ( L , N ) ② ( L , N+2 ) ③ ( L+1 , M+1 ) ④ ( L+1,M+11) 10． 给出活动记录空间结构?并给出各部分的存储对象？ 活动记录的空间结构:

临时变量区 局部变量区 形参变量区 返回值 全局变量环境 机器状态 过程层数 返回地址 动态链指针

11． 有如下文法：

G[S]：

S  ( L ) | a L  S P P  , S P | 

全局变量信息 机器状态信息 本层变量和返回值 控制状态信息 给出该文法的动作文法打印每个a的嵌套深度。例如（a，（a），（a））打印1，2，2。 动作文法：

G： S  <#init> ( L ) | a L  S P P  S P |  : i :=0;

: i := i+1; : i := i -1; : print(“%d”,i); 12． 文法可分为几类；各举一例。

文法分为四类：0型(短语文法)，1型(上下文有关)，2型(上下文无关)，3型(正则)文法。 0型：S abC | c, bCd; 1型：S abC , bC ad; 2型：S abC, Cbd; 3型：S a | bC , Cd;

13． Display表的作用？

Display表用来表示变量访问环境，对于每一个AR,求出其变量访问环境，并把它以地址表的形式(Display表)保存在AR中，这样通过查询Display表就可以找到变量。

14． 如下是当前执行某个过程时的活动记录，设变量x的层数和偏移量分别为L和Off，说明如何

访问变量x。

sp ... ... ... .... 局部Display表 D sp

Addr(x) = [sp+D+L]+Off

15． 当实参为变量，形参分别为变参和值参时，传参的区别。

形参为变参时，AR中保存实参变量的地址，改变形参即改变实参变量；

形参为值参时，AR中保存形参变量，其初始值为实参的值，此后形参与实参没有联系。 二、（10分）说明如下文法是否是LL（1）文法，若不是，将其转换为LL（1）文法。最后给出该

文法的LL（1）分析表。 G[A]：

A  B e B  B b | a

文法中有左递归，不是LL(1)文法。 转换为 G′ ： A B e B a B′ B′b B′ | λ

Predict(A B e) ={ a } Predict(B a B′) ={ a } Predict(B′b B′) ={ b } Predict(B′λ ) ={ e } A B B′

a  B e  a B′ b  b B′ e λ LL(1)分析表:

三、（15分）判断如下文法是否是LR(1)文法，若不是，说明理由，是则画出它的LR状态图，并给

出它的LR(1)分析表。 G[S]：

S  a | b | (T) T  TeS | S

是LR(1)文法,状态图如下：

(1): S  a (4): TTeS

(2): S b (5):TS

(3): S(T) LR(1)分析表：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a S2 S6 S6 S6 b S3 S7 S7 S7 e R5 R1 R2 S11 S11 R3 R4 ( S4 S8 S8 S8 ) R5 R1 R2 S13 S12 R3 R4 S 1 5 5 14 T 10 9 # Acc R1 R2 R3 14

四、（15分）给出如下程序段的中间代码，并将其优化为最简代码形式。(中间代码的操作符可用自身代替)。其中A：Array of [1..10] of Array [1..10] of integer，整型变量占1个存储单元。

z := 3;

while j< 10 do begin

j := x +1; x := x+1 ; m: = x+1;

if x <10 then y:= A[i][j]+m else y:= A[i][j]-m n := z + 10; end 中间代码:

(1) (: = , 3 , z ) (2) ( LABLE,L1) (3) ( LT, j , 10 , t1)

(4) (JUMP0,L2) (5) ( + , x , 1 ,t2 ) (6) ( : = , t2 , j ) (7) ( + , x , 1 ,t3 ) (8) ( : = , t3 , x ) (9) ( + , x , 1 , t4 ) (10) ( : = , t4 ,m ) (11) ( LT , x ,10 , t5) (12) ( JUMP0, L3) (13) ( - , i ,1 , t6 ) (14) ( * , t6, 10 , t7) (15) ( - , j , 1 ,t8) (16) ( + , t7 , t8 ,t9) (17) (* , t9 , 1, t10) (18) ( [], A ,t10 , t11) (19) (+, t11,m ,t12) (20) ( : = , t12 , y ) (21) (JUMP, L4) (22) (LABLE, L3) (23) ( - , i , 1 ,t13 ) (24) ( * ,t13 ,10 , t14 ) (25) ( - , j , 1 , t15 ) (26) ( + , t14 , t15 , t16) (27) (* , t16 , 1 ,t17 ) (28) ( [], A , t17 , t18 ) (29) ( - , t18 , m ,t19 ) (30) (LABLE , L4) (31) ( + , z , 10, t20 ) (32) ( : = , t20, n) (33) ( JUMP, L1 ) (34) ( LABLE, L2 )

优化后的中间代码：

(1) (: = , 3 , z ) (2) ( LABLE,L1) (3) ( LT, j , 10 , t1) (4) (JUMP0,L2) (5) ( + , x , 1 ,t2 ) (6) ( : = , t2 , j )

(7) ( : = , t2 , x ) (8) ( + , x , 1 , t3 ) (9) ( : = , t3 ,m ) (10) ( - , i ,1 , t4 ) (11) ( * , t4 , 10 , t5) (12) ( - , j , 1 ,t6) (13) ( + , t5 , t6, t7 ) (14) (* , t7 , 1, t8 ) (15) ( [], A ,t8 , t9 ) (16) ( LT , x ,10 , t10) (17) ( JUMP0, L3) (18) (+, t9,m ,t11 ) (19) ( : = , t11 , y ) (20) (JUMP, L4) (21) (LABLE, L3) (22) ( - , t9 , m ,t12 ) (23) ( LABLE , L4 ) (24) ( + ,z , 10 ,t13) (25) ( : = , t13 , n) (26) ( JUMP, L1 ) (27) ( LABLE, L2 )