编译原理期末总结复习

2020-06-20总结

  篇一:

  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,Vn∪Vt=V(字母表),Vn∩Vt=φ

  – S是开始符号,

  – P是产生式,形如:α→β(α∈V+且至少含有一个非终结符号,β∈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:

  0型文法(短文文法): G的每个产生式αβ满足:α∈V+且α中至少含有一个非终结符,β∈V*

  1型文法(上下文有关文法):如果G的每个产生式αβ均满足|β|>=|α|,仅当Sε除外,但S不得出现在任何产生式的右部

  2型文法(上下文无关文法):G的每个产生式为Aβ, A是一非终结符,β∈V*

  3型文法(正规文法):G的每个产生式的形式都是:AαB或Aα,其中A,B是非终结符,α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 (E) (i)

  E E*E (E)*E (E + E)*E (i + E)*E (i + i)*E (i + i)*i

  E E*E E*i (E)* i (E + E)*i (E+ i)*i (i + i)*i

  (i+i)*i的最左推导过程:

  E E*E (E)*E (E + E)*E (i + E)*E (i + i)*E (i + i)*i

  (i+i)*i的最右推导过程:

  E E*E E*i (E + E)*i (E+ i)*i (i + i)*i

  2.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 (E) (E + E) (E * E + E) (i * E + E) (i *i + i)

  (二)给定语言求文法

  (三)逆波兰式

篇二:

  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。

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