四川大学编译原理期末复习总结.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流四川大学编译原理期末复习总结.精品文档.一、简答题1.什么是编译程序？答：编译程序是一种将高级语言程序(源程序)翻译成低级语言(目标程序)的程序 。将高级程序设计语言程序翻译成逻辑上等价的低级语言(汇编语言,机器语言)程序的翻译程序。2.请写出文法的形式定义？答：一个文法G抽象地表示为四元组 G=（Vn,Vt,P,S）  其中Vn表示非终结符号 Vt表示终结符号，VnVt=(字母表)，VnVt= S是开始符号， P是产生式，形如：(V+且至少含有一个非终结符号，V*) 3.语法分析阶段的功能是什么？答：在词法分析的基础上，根据语言的语法规则，将单词符号串分解成各类语法短语(例：程序、语句、表达式)。确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。4.局部优化有哪些常用的技术？答：优化技术1删除公共子表达式优化技术2复写传播优化技术3删除无用代码优化技术4对程序进行代数恒等变换（降低运算强度）优化技术5代码外提优化技术6强度削弱优化技术7删除归纳变量优化技术简介对程序进行代数恒等变换（代数简化）优化技术简介对程序进行代数恒等变换（合并已知量）5编译过程分哪几个阶段？答：逻辑上分五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、目标代码生成。每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。6. 什么是文法？答：文法是描述语言的语法结构的形式规则。是一种工具，它可用于严格定义句子的结构；用有穷的规则刻划无穷的集合；文法是被用来精确而无歧义地描述语言的句子的构成方式；文法描述语言的时候不考虑语言的含义。7. 语义分析阶段的功能是什么？答：对语法分析所识别出的各类语法范畴分析其含义，进行初步的翻译(翻译成中间代码)；并对静态语义进行审查。8.代码优化须遵循哪些原则？答：等价原则：不改变运行结果有效原则：优化后时间更短，占用空间更少合算原则：应用较低的代价取得较好的优化效果9.词法分析阶段的功能是什么？答：逐个读入源程序字符并按照构词规则切分成一系列单词任务： 读入源程序，输出单词符号 滤掉空格，跳过注释、换行符 追踪换行标志，指出源程序出错的行列位置 宏展开，10.什么是符号表？ 答：符号表在编译程序工作的过程中需要不断收集、记录和使用源程序中一些语法符号的类型和特征等相关信息。这些信息一般以表格形式存储于系统中。如常数表、变量名表、数组名表、过程名表、标号表等等，统称为符号表。对于符号表组织、构造和管理方法的好坏会直接影响编译系统的运行效率。11.什么是属性文法？答：是在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号(含终结符和非终结符)配备若干个属性值，对文法的每个产生式都配备了一组属性计算规则(称为语义规则)。在语法分析过程中，完成语义规则所描述的动作，从而实现语义处理。12.什么是基本块?答：是指程序中一顺序执行的语句序列，其中只有一个入口语句和一个出口语句，入口是其第一个语句，出口是其最后一个语句。13.代码优化阶段的功能是什么？答：对已产生的中间代码进行加工变换，使生成的目标代码更为高效(时间和空间)。14.文法分哪几类？答：文法有四种:设有G=(Vn,Vt,P,S),不同类型的文法只是对产生式的要求不同： 型文法(短文文法)： G的每个产生式®满足：V+且中至少含有一个非终结符,V*型文法(上下文有关文法)：如果G的每个产生式® 均满足|>=|,仅当®除外，但S不得出现在任何产生式的右部型文法(上下文无关文法)：G的每个产生式为A®, A是一非终结符，V*型文法(正规文法)：G的每个产生式的形式都是：A®B或A®，其中A,B是非终结符，是终结符串。(右线性文法)。15.循环优化常用的技术有哪些？答：代码外提；强度削弱；删除归纳变量。16.什么是算符优先文法？答：算符文法G的任何终结符a,b之间要么没有优先关系，若有优先关系,至多有中的一种成立,则G为一算符优先文法。二、计算题（一）推导、最左推导、最右推导和语法树,复习表达式文法及相关例题。1. 表达式的推导例： G = (E, i, +, *, (, ) , P , E) P： E ® E+E | E*E | (E) | i 答：表达式(i)和(i+i)*i的推导：E Þ (E) Þ (i)E Þ E*E Þ (E)*E Þ (E + E)*E Þ (i + E)*E Þ(i + i)*E Þ (i + i)*iE Þ E*E Þ E*i Þ (E)* i Þ (E + E)*i Þ (E+ i)*i Þ(i + i)*i(i+i)*i的最左推导过程： E Þ E*E Þ (E)*E Þ (E + E)*E Þ (i + E)*E Þ(i + i)*E Þ (i + i)*i(i+i)*i的最右推导过程： E Þ E*E Þ E*i Þ (E + E)*i Þ (E+ i)*i Þ(i + i)*i2语法树例：对文法G = (E, i, +, *, (, ) , P , E) P： E ® E + E | E * E | ( E ) | i答： 句子(i+i)*i 的语法树：例： G = (E, i, +, *, (, ) , P , E) P： E ® E + E | E * E | ( E ) | i答：句子 ( i * i + i)的语法树：(1) E Þ (E) Þ (E + E) Þ (E * E + E) Þ(i * E + E) Þ (i *i + i)（二）给定语言求文法（三）逆波兰式（四）将for语句和if语句翻译成相应的四元式序列 1.if2.for(五) 短语、素短语、最左素短语，FirstVT集和LastVT集的求解方法 (复习第四章 算符优先文法相关内容)1. 短语、素短语、最左素短语 2.FirstVT集和LastVT集的求解方法例：设文法为： E' #E#；TF；EE+T；FPF | P； ET ；P(E)；TT*F；Pi；3. 算符优先文法优先关系的定义:算符优先文法的定义:三、综合题1.NFA的确定化和最小化(参看课件第三章62页：例5)2.自顶向下分析(参看课件第四章（1）67页：综合练习)例：求对应于下述文法的预测分析表: E àTE'E' à +TE' |T à FT'T' à *FT' |F à(E) |i 答：1） 首先求first集:2） 由于ÎFirst(E'), ÎFirst(T'), 求E'和T'的Follow集:3） 根据集合的值填表，得到:例:设文法G(S)：S(L) | aS | aLL，S | S(1) 消除左递归和回溯；(2) 计算每个非终结符的First和Follow集；(3) 构造预测分析表。答：(1) 消除左递归和回溯：(2)(3)构造预测分析表：3.LR分析方法(参看课件第四章（3）28页及30页)(附)1.短语、直接短语、句柄例：考虑如下文法： E =>T | E+T T =>F | T*F F =>i | (E)求句型 i1 * i2 + i3的短语、直接短语和句柄答：E => F * i2 + i3 E => i1 * F + i3 E => i1 * i2 + F E => T + i3（T =>T*F =>i1 * i2） F=>iE => i1 * i2 + i3 因此： 短语有：i1, i2, i3, i1*i2, i1*i2+i3直接短语有：i1, i2 , i3 句柄是： i1i2 + i3 不是短语，因为E => i1 * E （E =>i2 +i3）2. 什么是语法制导翻译语法制导翻译：定义翻译所必须的语义属性和语义规则，一般不涉及计算顺序。语法制导翻译(Syntax-Directed Translations)： 一个句子的语义翻译过程与语法分析过程同时进行。在文法中，文法符号有明确的意义，文法符号之间有确定的语义关系。属性描述语义信息，语义规则描述属性间的的关系，将语义规则与语法规则相结合，在语法分析的过程中计算语义属性值。翻译程序:把一种语言程序转换成另一种语言程序，且在功能上是相同的这样的程序。 编译程序：把高级语言转换成低级语言，且在功能上是相同的这样的程序。 解释程序：边解释边执行源程序的程序。区别：编译程序有中间代码，而解释程序没有。 编译过程的五个阶段： 1、 词法分析 任务：对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词。 2、 语法分析 任务：在词法分析的基础上，根据语言规则，把单词符号串分解成各类语法单位。 3、 语义分析和中间代码产生 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。 4、 优化 任务：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的目标代码。 5、 目标代码生成 任务：把中间代码变换成特定机器上的低级语言代码。 编译程序的七个部分词法分析器，语法分析器、语义分析与中间代码产生器、优化器、目标代码生成器、表格管理和出错处理。 编译程序生成的五个办法：机器语言、高级语言、移植、自编译方式和使用工具自动生成。 词法规则：指单词符号的形成规则。（也就是正规式） 语法规则：规定了如何从单词符号形成更大的结构。就是语法单位的形成规则。 空字：不包含任何符号的序列。 闭包：中所有的符号组成的集合。 上下文无关文法是指：所定义的语法范畴是完全独立于这种范畴可能出现的环境的文法。 上下文无关文法的四个组成部分：一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号和一组产生式。 终结符号也就是不可再分的基本符号。 非终结符号是用来代表语法范畴，表示一定符号串的集合。 开始符号是语言中我们最感兴趣的语法范畴。 产生式是定义语法范畴的书写规则。 句子：文法中从开始符号推导的终结符号串。 句型：从开始符号推导的符号串语言：文法中所有句子的集合。 程序语言的单词符号分为五种：关键字、标识符、常数、运算符和界符。 二元式表示：（种类，属性） 正规式的运算符有三种：或，连接和闭包。优先顺序是：闭包，连接，或。 DFA怎么识别字：若存在一条从初态结点到某一终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记符连接成的字是a，则称a可为DFA所识别。 DFA怎么识别空字：若DFA的初态结点同时又是终态结点，则空字可为DFA所识别。 NFA怎么识别字：若存在一条从某一初态结点到终态结点的通路，且这条通路上所有弧的标记字依序连接成的字等于a，则称a可为NFA识别。 NFA怎么识别空字：若M的某些结点即是初态又是终态结点，或者存在一条从某个初态结点到某个终态结点的空通路，那么，空字可为M所识别。 语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。 语法分析分为两类：自上而下分析法，自下而上分析法。 自上而下分析法面临的问题：1.文法的左递归问题。2.回溯3.成功可能是暂时的，产生虚假匹配。4.难于知道输入串中出错的确切位置。5.效率低，代价高为什么消除左递归？因为含有左递归的文法将自上而下分析的过程陷入无限循环。 为什么消除回溯？因为回溯统一做一大堆无效的工作。 自下而上分析法：从输入串开始，逐步进行归约，知道归约到文法的开始符号。 短语：符号串推导过程中某非终结符推导的部分。 直接短语：符号串推导过程中某非终结符一步推导的部分。 句柄：一个句型的最左直接短语。 最左归约是最有推导的逆过程。 中间语言形式：后缀式，三元式，四元式，间接三元式。 中间语言的好处：1.便于进行与机器无关的代码优化工作。2.使编译程序改变目标机更容易。3.使编译程序的结构在逻辑上更为简单，以中间语言为界面，编译前端和后端的借口更清晰