程序设计语言编译原理考试重点
编译原理复习重点含答案
编译原理复习重点含答案编译原理复习重点编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言的过程。
在编译原理的学习中,我们需要掌握一些重要的概念和技术,以便能够理解和应用编译器的工作原理。
本文将重点介绍编译原理的几个重要主题,并提供相应的答案供参考。
一、词法分析词法分析是编译器的第一个阶段,它的任务是将输入的字符序列划分为一个个有意义的词素(token)。
词法分析器通常使用有限自动机(DFA)来实现,其工作原理是将输入字符序列逐个读入,并根据事先定义好的词法规则进行匹配和识别。
常见的词法单元包括关键字、标识符、常量、运算符等。
常见的词法规则包括:1. 关键字:例如if、while、for等。
2. 标识符:由字母、数字和下划线组成,且以字母或下划线开头。
3. 常量:包括整数常量、浮点数常量、字符常量和字符串常量等。
4. 运算符:例如加法运算符+、减法运算符-等。
5. 分隔符:例如逗号、分号等。
词法分析的结果是一个个词法单元,每个词法单元包含一个词素和对应的词法单元类型。
例如,对于输入程序"int a = 10;",词法分析的结果可能是[("int", "关键字"), ("a", "标识符"), ("=", "运算符"), ("10", "整数常量"), (";", "分隔符")]。
二、语法分析语法分析是编译器的第二个阶段,它的任务是将词法分析器输出的词法单元序列转化为抽象语法树(AST)。
语法分析器通常使用上下文无关文法(CFG)来描述语言的语法结构,并使用递归下降、LL(1)分析、LR分析等算法进行分析。
常见的语法规则包括:1. 表达式:例如算术表达式、布尔表达式等。
编译原理考试重点整理
第一章1.编译程序:能够把某一种语言程序转换成另一种语言程序,而后者与前者在逻辑上是等价的一种程序。
通常是从高级语言转换成为低级语言。
2.解释程序:它以该语言写的源程序作为输入,但是不产生目标代码,而是边解释边执行源程序本身。
3.诊断编译程序:专门用于帮助程序开发和调试的编译程序。
4.优化编译程序:着重于提高目标代码效率的编译程序。
5.宿主机:运行编译程序的计算机。
6.目标机:运行编译程序所产生目标代码的计算机。
7.交叉编译程序:一个程序产生不同于宿主机的机器代码的程序。
8.可变目标编译程序:如果不需要重新编译程序中与机器无关的部分就能改变目标机,则该编译程序就叫做可变目标编译程序。
PS:世界上第一个编译程序——FORTRAN编译程序——20世纪50年代9.编译过程●第一阶段:词法分析——词法分析器1)任务:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的单词(亦称单词符号或简称符号),标示符,常熟,算符和界符。
2)单词符号是语言的基本组成成分,是人们理解和编程的基本要素。
3)描述词法规则的有效工具是:正规式和有限自动机●第二阶段:语法分析——(词法)分析器1)任务:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则,把单词符号分解成各类语法单位,如“短语”、“子句”、“句子”、“程序段”和“程序”等。
通过语法分析,确定整个输入串是否构成语法上正确的“程序”。
2)语法分析所依据的是语言的语法规则。
通常是上下文无关文法描述、3)词法分析是一种线性分析,而语法分析是一种层次结构分析。
●第三阶段:语义分析和中间代码产生——语义分析器1)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(产生中间代码)。
2)对每种语法范畴进行静态语义检查—>进行中间代码的翻译。
3)语义分析所依据的是语言的语义规则,通常使用属性文法描述语义规则。
4)中间代码:一种含义明确、便于处理的记号系统,它通常独立于具体的硬件。
编译原理复习题一(含答案)
一、单选题(每题2分,共20分)1. 编译器的()阶段可将源程序的字符流收集到若干记号中。
A. 语法分析B. 语义分析C. 代码生成D. 词法分析2. 文法A aA | b属于正则文法,正则文法在乔姆斯基层次中对应于()文法。
A. 1型B. 2型C. 3型D. 0型3. 某C语言源代码文件包含#include <stdio.h>,()将对源代码进行处理,把文件stdio.h 包含进去。
A.编译器B.解释器C.汇编器D.预处理器4. LL(1)文法的充要条件是()。
A.对于文法中的每条产生式Uα1|α2|…|αn,要求FIRST(αi)∩FIRST(αj)=Φ(i≠j)B.该文法对应的LL(1)分析表中每个项目最多只有一条产生式。
C.A和BD.都不是5. 以下说法中正确的是()。
A.任何语言都可以描述为一个正则表达式。
B.对于任何一个NFA M,都存在一个DFA M’,满足L(M)= L(M’)。
C.任何一个DFA只有一个终态。
D.NFA的弧上标记只含输入字母表中的元素。
6.合成属性的计算可以通过对语法树进行()遍历进行。
A. 前序B.中序C.后序D.任意7.乔姆斯基的2型文法是这样一种语言,其产生式限制为()。
A. α->βB. P->βC. P->a或P->aβD. αPγ->αβγ8. 正则式的“*”读作()。
A. 并且B.连接C.正则闭包D.闭包9. 编译程序中的语义分析器接受以()为单位的输入,并产生信息供以后各阶段使用。
A. 语法树B.子程序C.单词D.语句10.文法A->aAb|ab生成的语言是()。
A. {ab}B.{aAb}C. {anbn|n≥1}D.{anbn|n≥0}二、判断题(每题2分,共10分,对的打√,错的打×)1. 一个LR(0)文法一定是SLR(1)文法。
()2. 在类型声明文法中,类型属性type是继承属性。
编译原理考试题
编译原理考试题
1. 编译器的作用是什么?简述编译器的基本工作流程。
2. 解释什么是词法分析。
描述词法分析器的基本工作原理。
3. 什么是语法分析?描述语法分析器的基本工作原理。
4. 解释语义分析的概念。
语义分析器的基本工作原理是什么?
5. 请简要解释编译器的前端和后端分别是做什么的。
6. 什么是中间代码?为什么编译器要生成中间代码?
7. 解释什么是符号表。
符号表在编译过程中起到什么作用?
8. 简述优化在编译过程中的作用。
列举并解释两种常见的优化技术。
9. 解释静态链接和动态链接的区别。
10. 请解释解释器和编译器之间的区别。
描述它们各自的工作
原理。
11. 解释冲突解析算法中的"移进-归约"冲突和"归约-归约"冲突。
12. 简述LL(1)文法和LR(1)文法的特点及区别。
13. 解释编程语言中的数据类型检查和类型推导的概念。
14. 简要描述语法制导翻译的概念和基本原理。
15. 请解释正则表达式和有限自动机之间的关系。
注意:以上为编译原理考试相关的问题,文中不含有标题相同的文字。
编译原理重点
编译原理重点第⼀章1. 机器语⾔:计算机能执⾏的语⾔。
2. 翻译器:能够完成⼀种语⾔到另⼀种语⾔的转换的软件。
3. 源语⾔:需要翻译的语⾔。
4.⽬标语⾔:被翻译成的语⾔。
编译的各阶段:每个阶段的输⼊输出(注意顺序)字符流第⼆章1. 词法分析:词法分析是编译的第⼀阶段,它的主要任务是扫描输⼊字符流,产⽣⽤于词法分析的词法记号序列。
源程序2. 词法记号:由记号名和属性值构成的⼆元组,属性值有时不必要。
记号名是代表⼀类词法单元的抽象名字,如标识符、某个特定的关键字。
3. 模式:记号的模式描述属于该记号的词法单元的形式。
在⼀个关键字作为⼀个记号的情况下,它的模式就是构成该关键字的字符序列。
4.词法单元:单词,是源程序中匹配⼀个记号模式的字符序列,它有词法分析器标识为该记号的实例。
5.例2.1Position = initial + rate * 60 的记号⽤⼆元组序列表⽰:-------唯⼀的,所以可以省略属性值6.字母表:表⽰符号的有限集合。
7.串:字母表中符号的⼜穷序列。
8.串的长度:串s的长度是出现在s中的符号的个数,写为|s|;空串长度为0 记为ε。
9.语⾔:表⽰字母表上的⼀个串集,属于该语⾔的串称为该语⾔的句⼦或字。
10.P17:表2.2语⾔运算的定义,例2.2、例2.3、表2.3正规式的代数定理11.P23:不确定的有限⾃动机(NFA)、P24:确定的有限⾃动机(DFA)-------NFA—DFA转化、DFA 化简。
12.P36—37: 习题2.3、2.7、2.8、2.11、2.12.● 2.3叙述由下列正规式描述的语⾔0(0|1)*0—以0开头和结尾的,长度⾄少是2的01串。
((ε|0)1*)*—所有的01串。
(0|1)*0(0|1)(0|1)—倒数第3位是0的01串。
0*10*10*10*—含有3个1的01串。
(00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)* —含有偶数个0和偶数个1的01串。
编译原理期末考试复习整理(详细列出考试重点+重点例题)
编译原理期末考试复习整理(详细列出考试重点+重点例题)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March目录第一章 (3)词法分析: (3)语义法分析 (3)中间代码 (3)第二章 (3)1.根据语言写出文法 (4)2.根据文法写语,描述其特点(必考大题2-3类型) (4)3.文法的规范推导、语法树、短语、句柄(必考大题,2-7,2-11) (6)第三章 (11)1.给出一个正规文法 (左线性、右线性方法),写出其状态转换图(必考) (11)1.1右线性文法写出状态转换图 (必考) (11)1.2状态转换图写出右线性文法G (12)1.3左线性文法写出状态转换图 (必考) (13)2.非确定自动机的确定化 (14)第四章 (15)第五章 (15)属性文法与属性翻译文法 (15)逆波兰式(大题) (16)四元式(大题) (16)第一章词法分析:分析源程序的结构,判断它是否是相应程序设计语言的合法程序语义法分析的任务是根据语言的语义规则对语法分析得到的语法结构进行静态的语义检查(确定类型、类型与运算合法性检查、识别含义等),并且转换成另一种内部形式(语义树)表示出来或者直接用目标语言表示出来。
中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统,这种记号系统可以设计为多种多样的形式,重要的设计原则为两点:一是容易生成;二是便于优化、移值;三是容易将它翻译成目标代码第二章文法G定义为四元组(V N,V→,P,S )其中V N为非终结符号(或语法实体,或变量)集;V→为终结符号集;P为产生式(也称规则)的集合; V N,V→和P是非空有穷集。
S称作识别符号或开始符号,它是一个非终结符,至少要在一条产生式中作为左部出现。
V N和V→不含公共的元素,即V N ∩V→ = φ,通常用V 表示V N∪ V→,V称为文法G的字母表或字汇表。
程序设计语言编译原理考试重点
第一章引论1.编译程序分几个阶段,每个阶段的任务是什么?五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、优化、目标代码生成词法分析任务:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的单词。
(如基本字,标识符,常数,算符和界符)。
语法分析任务:在词法分析基础上,将单词符号串转化为语法单位(语法范畴) (短语、子句、句子、程序段、程序),并确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。
语义分析和中间代码生成任务: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(产生中间代码) 。
代码优化任务:对于代码(主要是中间代码)进行加工变换,以期能够产生更为高效(省时间和空间)的目标代码。
目标代码生成任务:将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码2.表格管理和出错处理:编译各阶段均须维持表格并进行表格管理,建表的技术支持是数据结构,表格的分类、结构、处理方法决定于语言及机器,还有优化措施。
一个好的编译程序应该:全,最大限度发现错误;准,准确指出错误的性质和发生地点;局部化,将错误的影响限制在尽可能小的范围内。
源程序中的错误通常分为:语法错误,不符合语法(或词法)规则的错误,如单词拼写错误、括号不匹配…语义错误,不符合语义规则的错误,如说明错误、作用域错误、类型不匹配…3.前端、后端:编译前端主要由与源语言有关,但与目标机无关的那些部分组成。
编译后端包括编译程序中与目标机有关的那些部分。
4.遍:根据系统资源的状况、运行目标的要求……等,可以将一个编译程序设计成多遍扫描的形式,在每一遍扫描中,完成不同的任务。
遍可以和阶段相对应,也可无关。
单遍代码不太有效。
遍是对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次,并作有关的加工处理,生成新的中间结果或目标程序。
5.“运算符与运算对象类型不符”属于语义错误6.算法逻辑上的错误属于语义错误第二章高级语言及其语法描述1.程序语言是由语法和语义两方面定义的。
编译原理考点
1、编译程序涉及的三个语言(源语言目标语言实现语言)2、编译程序的概念及其结构(五个)编译程序(compiler)是一种翻译程序,它特指把某种高级程序设计语言翻译成具体计算机上的低级程序设计语言。
结构:词法分析,语法分析,语义分析及中间代码产生,优化,目标代码产生3、什么是二义文法。
若文法中存在这样的句型,它具有两棵不同的语法树(两个不同的最左、最右推导),则称该文法是二义性文法。
4、超前搜索技术词法分析程序在读取单词时,为了判断是否已读入整个单词的全部字符,常采取向前多读取字符并通过读取的字符来判别,即所谓超前搜索技术。
5、“遍”的概念编译程序对源程序或等价程序从头至尾扫描的次数。
根据语言和环境的不同,编译程序实现时是把各阶段划分成若干遍;典型的情况是两遍的编译程序:第一遍:词法分析、语法分析和语义分析。
即前端完成分析,一般与机器无关。
第二遍:目标代码生成和目标代码优化。
即后端完成综合,一般与机器有关。
6、上下文无关文法的定义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。
包括四个组成部分,一组终结符号,一组非终结符号,一个开始符号,以及一组产生式7、词法分析,自上而下以及自下而上语法分析的基本概念,输入,输出,分析方法。
8、LL(k)的含义,以及LL(1)文法的判定。
P73**9、LR分析法10、中间代码生成的依据,形式,目的。
P166中间代码的几种形式:后缀式(逆波兰式),三地址代码(包括三元式、四元式、间接三元式),图表示法(包括DAG图、抽象语法树)11、四元式p172一个四元式是一个带有四个域(field)的记录结构,这四个域分别称为op、arg1、arg2及result。
12、栈式存储分配p255 p24513、循环优化的具体措施。
P28714、编译程序,翻译程序的异同。
⑴前者有目标程序而后者无目标程序;⑵前者运行效率高而后者便于人机对话。
15、NFA、DFA的定义,区别,以及转换。
编译原理复习题(含试卷)
*编译原理复习题一.简答题:1) 什么是句子? 什么是语言?解答:句子——设G 是一个给定的文法,S 是文法的开始符号,如果S x (其中x ∈V T *),则称x 是文法的一个句子。
语言——语言是句子的集合。
或——设G[S]是给定文法,则由文法G 所定义的语言L(G)可描述为:L(G)={x │Sx,x ∈V T *} 。
2) DFA 与NFA 有何区别 ?解答:DFA 与NFA 的区别表现为两个方面:一是NFA 可以有若干个开始状态,而DFA 仅只有一个开始状态。
另一方面,DFA 的映象M 是从K ×∑到K ,而NFA 的映象M 是从K ×∑到K 的子集,即映象M 将产生一个状态集合(可能为空集),而不是单个状态。
3) 自顶向下的语法分析方法的基本思想是什么?解答:从文法的开始符号开始,根据给定的输入串并按照文法的产生式一步一步的向下进行直接推导,试图推导出文法的句子,使之与给定的输入串匹配。
4) 自底向上的语法分析方法的基本思想是什么?解答:从给定的输入串(终结符串)开始,根据文法的规则一步一步的向上进行直接归约,试图归约到文法的开始符号。
5) 一个上下文无关文法G 包括哪四个组成部分?解答:一组非终结符号,一组终结符号,一个开始符号,以及一组产生式。
6) 在自底向上的语法分析方法中,分析的关键是什么?解答:关键是寻找句柄。
7)在自顶向下的语法分析方法中,分析的关键是什么?解答:关键是选择候选式。
8)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。
一个属性文法形式的定义为一个三元组AG,AG=(G,V,E)。
其中G为一个上下文无关文法;V为属性的有穷集;E为一组语义规则。
9)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。
最全的编译原理知识点--完美总结
不容易掌握。 38.实现扩充语言编译程序的方式有: 直接法:直接接受扩充式语言,并按语言的语义规则处理。 间接法:接受串行源程序(或带并行指示标志的串行源程序),并行编译程序对源程序进 行并行性检查,将检测到的并行成分转换成并行语句。或者立即进行并行编译处理。 39.并行粒度是对并行执行任务或者事务大小的度量。 分为作业级,用户级,程序级,指令级(语 句级)。作业级粒度最大,指令级粒度最小。并行编译程序应该选择适当的并行粒度。 40.加速比 Sp 可认为是应用程序在单处理机上串行执行时间 Ts 和 p 个处理器并行执行的时 间 Tp 之比,即 Sp=Ts/Tp。分析比较并行编译程序所生成的目标程序的执行速度是可用此 指标。 41.并行硬件上实现神经模型和连接机制模型途径: 用大量的专门的神经元器件连接成特定的模型。用通用并行计算机支持各种连接模型。 第二章 1. 字母表:字母表是元素的非空有穷集合。字母表中的元素称为符号。 2. 符号串:符号的有穷序列成为符号串。什么符号也不包含的符号称为空符号串。符号串 中符号的个数称为符号的长度。 3. 符号串相等 若 xy 是集合上的两个符号串。且符号串的每个元素和元素的位置均相等时 符号串相等。 4. 符号串的正闭包:A+ 为集合 A 上所有符号串的集合。 5. 符号串的自反闭包:A* 自反闭包不包含 A 本身 A+=AA*=A*A 6. 文法: 文法是对语言结构的定义与描述。 即从形式上用于描述和规定语言结构的称为 “文 法” (或称为“语法” ) 。对于 we 妇女发 要研究它的句型、句子和语言。 7. 语法规则:我们通过建立一组规则,来描述句子的语法结构。规定用“::=”表示“由„„ 组成”或“定义为„„” 。 8. 产生式的定义;设 VN、 VT 分别是非空有限的非终结符号集和终结符号集, V=VN∪ VT ,VN∩VT=Φ 。 一个产生式是一个有序偶对(α ,β ),其中α ∈V+,β ∈V*,通常表示 为α →β 或α ::=β 。称α 为产生式的左部,称β 为产生式的右部。产生式又称为重写规 则,它意味着能将一个符号串用另一个符号串替换。 9. 文法的定义:文法 G =(VN,VT,P,S) 。VN:非终结符号集。VT:终结符号集。P: 产生式或规则的集合。S:开始符号(识别符号) S∈VN. 10.文法和语言分类 Chomsky 将文法分为四类:0 型、1 型、2 型、3 型。这几类文法的差别 在于对产生式施加不同的限制。 11.0 型文法:P: α ::=β 其中α ∈(VN∪VT)+,β ∈(VN∪VT)* 0 型文法称为短语结构文法。规则的左部和右部都可 以是符号串,一个短语可以产生另一个短语。 0 型语言:L0 这种语言可以用图灵机(Turing)接受。 12.1 型文法: P: γ 1Aγ 2::= γ 1δ γ 2 其中 γ 1,γ 2∈(VN∪VT)*, A∈VN, δ ∈ (VN∪VT)+ 称为上下文有关文法或上下文敏感文法。也即只有在 γ 1,γ 2 这样的上下文中才能把 A 改写为δ 1 型语言:L1 这种语言可以由一种线性界限自动机接受.
编译原理复习资料(试题)
(1)数值型数据 (2)逻辑数据 (3)字符数据 (4)指针类型
6、下列程序设计语言中是应用式语言的是:B
A、PASCALB、LISPC、VB D、PROLOG
7、任何语法结构都可以用( C )来表示。
A、语法树 B、树C、抽象语法树D、二义文法树
8、字母表是符号的有穷集合,由( C )组成词和句子。
一、单项选择题(将正确答案的字母填入括号,每题1.5分,共30分)
1、一般程序设计语言的定义都涉及到( 1.2.3)3个方面。
(1)语法 (2)语义 (3)语用(4)程序基本符号的确定
2、程序语言一般分为( 1 )和( 2 )。
(通用程序语言
3、面向机器语言指的是(B)。
4、编译程序后端主要由编译程序中与目标程序有关的部分组成,主要包括(代码优化)和(目标代码生成)。
5、如果按语言结构的形式分类,可以把程序设计语言分为过程式语言、(面向对象语言)、应用式语言和(基于规则的语言)。
6、编译程序首先要识别出源程序中每个单词,然后再分析每个句子并翻译其意义。
7、编译器常用的语法分析方法有自底向上和自顶向下两种。
2、语法树:句子的树结构表示法称为语法树。给定文法G=(Vn,Vt,P,S),对于G的任何句型都能构造与之关联的语法树(推导树)。语法树具有如下特征:
(1) 根节点的的标记是开始符S。 (2)每个节点的标记都是V中的一个符号。
(3) 若一颗树的根节点为A,且其具有直接子孙的标记从左向右的排列次序为A1A2……AR,那么A—>A1A2……AR一定是P中的一条产生式。
总而言之,是边翻译边执行。
像C,Pascal之类的语言,属于编译型的高级语言。它们的特点是计算机事先对高级语
编译原理考试知识点复习
第一章: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:是否生成目标代码第三章:Chomsky对文法中的规则施加不同限制,将文法和语言分为四大类:0型文法(PSG)◊ 0型语言或短语结构语言文法G的每个产生式α→β中:若α∈V*VNV*, β∈(VN∪VT)* ,则G是0型文法,即短语结构文法。
1型文法(CSG)◊ 1型语言或上下文有关语言在0型文法的基础上:若产生式集合中所有|α|≤|β|,除S→ε(空串)外,则G是1型文法,即:上下文有关文法另一种定义:文法G的每一个产生式具有下列形式:αAδ→αβδ,其中α、δ∈V*,A∈VN,β∈V+;2型文法(CFG)◊ 2型语言或上下文无关语言文法G的每个产生式A→α,若A∈VN ,α∈(VN∪VT)*,则G是2型法,即:上下文无关文法。
3型文法(RG)◊ 3型语言或正则(正规)语言若A、B∈VN,a∈VT或ε,右线性文法:若产生式为A→aB或A→a左线性文法:若产生式为A→Ba或A→a都是3型文法(即:正规文法)最左(最右)推导在推导的任何一步α⇒β,其中α、β是句型,都是对α中的最左(右)非终结符进行替换规范推导:即最右推导。
规范句型:由规范推导所得的句型。
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。
《编译原理》重点知识总结
《编译原理》知识点总结目录第一章引论第二章高级语言及其语法描述第三章语法分析——自上而下分析第四章属性文法和语法制导翻译第五章语义分析和中间代码产生第六章优化第一章引论一.编译程序(compiler):把某一种高级语言程序等价地转换成另一种低级语言程序(如汇编语言或机器语言程序)的程序二.编译程序的工作的五个阶段:词法分析、语法分析、中间代码产生、优化、目标代码产生1.词法分析任务: 输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个单词符号。
依循的原则:构词规则描述工具:有限自动机FOR I := 1 TO 100 DO保留字标识符等符整常数保留字整常数保留字2.语法分析任务:在词法分析的基础上,根据语言的语法规则把单词符号串分解成各类语法单位。
依循的原则:语法规则述工具:上下文无关文法3.语义分析与中间代码产生任务:对各类不同语法范畴按语言的语义进行初步翻译。
(变量是否定义、类型是否正确等)依循的原则:语义规则中间代码:三元式,四元式,逆波兰记号,树形结构等。
是一种独立于具体硬件的记号系统。
例:将Z:=X + * Y 翻译成四元式为(1) * Y T1(2) + X T1 T2(3) := T2 _ Z4. 优化任务:对于前阶段产生的中间代码进行加工变换,以期在最后阶段产生更高效的目标代码。
依循的原则:程序的等价变换规则FOR K:=1 TO 100 DOBEGINM := I + 10 * K;N := J + 10 * K;END4.目标代码产生任务: 把中间代码变换成特定机器上的目标代码。
依赖于硬件系统结构和机器指令的含义目标代码三种形式:a)绝对指令代码: 可直接运行b)可重新定位指令代码: 需要连接装配c)汇编指令代码: 需要进行汇编第二章高级语言及其语法描述语法词法规则:单词符号的形成规则。
a)单词符号是语言中具有独立意义的最基本结构。
一般包括:常数、标识符、基本字、算符、界符等。
编译原理重点
编译原理重点第一章1.编译原理所讨论的问题,就是如何把符合人类思维方式的、用文字描述的意愿(源程序)翻译成计算机能够理解和执行的形式(目标程序)。
具体实现从源程序到目标程序转换的程序,被称为编译程序或编译器。
2. 用符号表示的指令被称为汇编指令。
3.汇编指令的集合被称为汇编语言。
4.由汇编语言编写的指令序列被称为汇编语言程序。
5.通用程序设计语言是继汇编语言之后发展起来的应用最广的一类语言。
6.语言分为三个层次:高级语言、汇编语言、机器语言。
高级语言之间的翻译被称为转换或者预处理;高级语言可以直接翻译成机器语言,也可以直接翻译成汇编语言,这两个翻译过程被称为编译;从汇编语言到机器语言的翻译称为汇编;把机器语言翻译成汇编语言或者把汇编语言翻译成高级语言,分别称它们为反汇编和反编译。
7.公认为最早的编译器是50年代末研制的FORTRAN编译器。
8.解释器与编译器的主要区别:运行目标程序时的控制权在解释器而不在目标程序。
9.通用程序设计语言的典型特征之一是抽象,其抽象程度是以程序设计语言所支持的基本结构为特征的,可以大致划分为三种形式:过程、模块(抽象数据类型、ADT)和类。
10.编译器的工作阶段:符号表管理器(词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、代码优化器、目标代码生成器)出错处理器。
11. 编译器从左到右扫描输入该语句,首先进行的是此法分析。
词法分析器的输入是源程序,输出的是识别出的记号流。
12.语法分析器以词法分析器返回的记号流为输入构造句子的结构,并以树的形式表示出来,称之为语法树。
13.语义分析器根据语法分析器够早的语法树,进行适当的语义处理。
对于声明语句,进行符号表的查填。
14.编译器生成的目标程序代码的多种形式:汇编语言形式、可重定位二进制代码形式、内存形式。
15.我们把每个阶段将程序完全扫描一遍的工作模式称为一遍扫描。
第二章1.组成语句的基本单元也可根据其在句子中的作用分类,最基本的分类有四类:关键字(保留字)、标示符、字面量、特殊符号。
编译原理复习整理(重点含答案)
1、给出下面语言的相应文法。
L1={a n b n c i|n≥1,i≥0}从n,i的不同取值来把L1分成两部分:前半部分是anbn:A→aAb|ab后半部分是ci:B→Bc|ε所以整个文法G1[S]可以写为:G1(S):S→AB;A→aAb|ab;B→cB|ε3、构造一个DFA,它接受 ={a,b}上所有包含ab的字符串。
(要求:先将正规式转化为NFA,再将NFA确定化,最小化)4、对下面的文法G:E →TE ’ E ’→+E|ε T →FT ’ T ’→T|εF →PF ’ F ’ →*F ’|ε P →(E)|a|b|∧(1)证明这个文法是LL(1)的。
(2)构造它的预测分析表。
(1)FIRST(E)={(,a,b,^}FIRST(E')={+,ε}FIRST(T)={(,a,b,^}FIRST(T')={(,a,b,^,ε} FIRST(F)={(,a,b,^}FIRST(F')={*,ε}FIRST(P)={(,a,b,^}FOLLOW(E)={#,)}FOLLOW(E')={#,)}FOLLOW(T)={+,),#}FOLLOW(T')={+,),#}FOLLOW(F)={(,a,b,^,+,),#} FOLLOW(F')={(,a,b,^,+,),#}FOLLOW(P)={*,(,a,b,^,+,),#} (2)考虑下列产生式:'→+'→'→'→E E T T F F P E a b ||*|()|^||εεεFIRST(+E)∩FIRST(ε)={+}∩{ε}=φ FIRST(+E)∩FOLLOW(E')={+}∩{#,)}=φ FIRST(T)∩FIRST(ε)={(,a,b,^}∩{ε}=φ FIRST(T)∩FOLLOW(T')={(,a,b,^}∩{+,),#}=φ FIRST(*F')∩FIRST(ε)={*}∩{ε}=φFIRST(*F')∩FOLLOW(F')={*}∩{(,a,b,^,+,),#}=φ FIRST((E))∩FIRST(a) ∩FIRST(b) ∩FIRST(^)=φ 所以,该文法式LL(1)文法. (3)+ * ( ) a b ^ #EE TE →' E TE →' E TE →' E TE →'E' '→+E E'→E ε '→E εTT F T →' T F T →' T F T →' T F T →'T' '→T ε'→T T '→T ε '→T T '→T T '→T T '→T εFF P F →'F P F →' F P F →' F P F →'F' '→F ε '→'F F * '→F ε '→F ε '→F ε '→F ε '→F ε '→F εPP E →() P a → P b → P →^5、考虑文法: S →AS|b A →SA|a (1)列出这个文法的所有LR(0) 项目。
《编译原理》重点知识总结
《编译原理》重点知识总结一、编译器的基本概念1.编译器的定义:编译器是一种将高级语言程序转换为低级语言程序的软件工具。
2.编译器的主要任务:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成等。
二、词法分析1. 词法分析的任务:将源程序的字符序列转换为有意义的词法单元(token)序列。
2.词法单元的分类:关键字、标识符、运算符、界限符等。
3.词法分析器的实现方法:有限状态自动机(DFA)、正则表达式、词法规则等。
三、语法分析1.语法分析的任务:根据语法规则,将词法单元序列转换为抽象语法树(AST)。
2.语法分析器的实现方法:上下文无关文法(CFG)、递归下降分析、LL(1)分析器、LR分析器等。
四、语义分析1.语义分析的任务:对抽象语法树进行静态语义检查,确定语法结构的含义和约束。
2.语义分析的主要内容:类型检查、作用域分析、常量折叠、中间代码生成等。
五、中间代码生成1.中间代码的定义:介于源程序和目标代码之间的一种抽象表示形式,可以是三地址代码、四元式、虚拟机代码等。
2.中间代码生成的方法:递归下降、语法制导翻译、语法制导的翻译方案等。
六、代码优化1.代码优化的目的:提高程序的执行效率和资源利用率,减小目标代码的体积。
2.常见的代码优化技术:常量传播、代码移动、循环优化、函数内联等。
七、目标代码生成1.目标代码的定义:能够被底层硬件直接执行的机器指令。
2.目标代码生成的方法:模板匹配、基本块划分、寄存器分配等。
八、词法分析器和语法分析器的生成工具1. Flex:用于生成词法分析器的工具。
2. Bison:用于生成语法分析器的工具。
3. Lex:Flex的前身,用于生成词法分析器。
4. Yacc:Bison的前身,用于生成语法分析器。
九、常用的编程语言1. 静态类型语言:C、C++、Java、C#等。
2. 动态类型语言:Python、JavaScript、Ruby等。
3. 函数式编程语言:Lisp、Haskell、Erlang等。
黑龙江省考研计算机软件与理论复习资料编译原理重要考点
黑龙江省考研计算机软件与理论复习资料编译原理重要考点编译原理是计算机软件与理论考研中的重要考点之一。
掌握编译原理的基本概念和原理,对于考生学习和应对考试都非常关键。
本文将为大家介绍黑龙江省考研计算机软件与理论复习资料编译原理的重要考点,希望能够帮助考生有针对性地进行复习。
一、概述编译原理是研究程序设计语言的编制规则以及将程序设计语言翻译成计算机能够理解和执行的机器语言的一门学科。
在计算机软件与理论考研中,对编译原理的考察重点主要集中在以下几个方面。
二、词法分析1. 正则表达式:正则表达式是用于描述字符串模式的一种工具,可以用于词法分析器中进行文本的匹配和分割。
2. 有穷自动机:有穷自动机是一种对有限个状态进行状态转换的数学模型,常用于词法分析器的设计中。
3. 词法分析器设计:词法分析器将输入的字符序列转换成一个个的记号(token),根据编译原理的设计原则,词法分析器的设计应符合输入流扫描一遍即可得到所有记号这一基本要求。
三、语法分析1. 上下文无关文法:上下文无关文法是描述程序设计语言语法结构的一种形式化工具,通过产生式规则来定义语法规则。
2. LL(1)文法:LL(1)文法是一种上下文无关文法,具有左侧扫描、左侧推导、一次Lookahead的特点。
在语法分析器设计中,LL(1)文法的使用可以简化分析过程。
3. LR(1)文法:LR(1)文法是一种强大的上下文无关文法,通常用于设计复杂的语法分析器。
四、语义分析1. 语义动作:语义动作是编译原理中用于实现语义规则的一种方式,在语法分析的同时进行语义规则的动作操作。
2. 类型检查:类型检查是对程序中数据类型的一种检查,保证程序中的操作符和操作数的类型匹配。
3. 符号表管理:符号表是编译过程中保存变量、函数、类等标识符信息的数据结构,用于对标识符的定义、使用进行检查和管理。
五、中间代码生成1. 三地址码:三地址码是一种中间代码表示形式,用于将高级语言转换为低级语言或者优化代码。
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第一章引论1.编译程序分几个阶段,每个阶段的任务是什么?五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、优化、目标代码生成词法分析任务:输入源程序,对构成源程序的字符串进行扫描和分解,识别出一个个的单词。
(如基本字,标识符,常数,算符和界符)。
语法分析任务:在词法分析基础上,将单词符号串转化为语法单位(语法范畴) (短语、子句、句子、程序段、程序),并确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。
语义分析和中间代码生成任务: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(产生中间代码) 。
代码优化任务:对于代码(主要是中间代码)进行加工变换,以期能够产生更为高效(省时间和空间)的目标代码。
目标代码生成任务:将中间代码变换成特定机器上的低级语言代码2.表格管理和出错处理:编译各阶段均须维持表格并进行表格管理,建表的技术支持是数据结构,表格的分类、结构、处理方法决定于语言及机器,还有优化措施。
一个好的编译程序应该:全,最大限度发现错误;准,准确指出错误的性质和发生地点;局部化,将错误的影响限制在尽可能小的范围内。
源程序中的错误通常分为:语法错误,不符合语法(或词法)规则的错误,如单词拼写错误、括号不匹配…语义错误,不符合语义规则的错误,如说明错误、作用域错误、类型不匹配…3.前端、后端:编译前端主要由与源语言有关,但与目标机无关的那些部分组成。
编译后端包括编译程序中与目标机有关的那些部分。
4.遍:根据系统资源的状况、运行目标的要求……等,可以将一个编译程序设计成多遍扫描的形式,在每一遍扫描中,完成不同的任务。
遍可以和阶段相对应,也可无关。
单遍代码不太有效。
遍是对源程序或源程序的中间结果从头到尾扫描一次,并作有关的加工处理,生成新的中间结果或目标程序。
5.“运算符与运算对象类型不符”属于语义错误6.算法逻辑上的错误属于语义错误第二章高级语言及其语法描述1.程序语言是由语法和语义两方面定义的。
2.上下文无关文法的定义: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、一组产生式。
一个上下文无关文法G是一个四元式(VT,VN,S, P ),其中:VT:是非空有限集,它的每个元素是终结符号;VN是非空有限集,它的每个元素是非终结符号,VTA VN=O, VTU VN=V;S S€ VN称为开始符号;P :产生式集合(有限),每个产生式形式是{ P-> a | P€ VN a€ (VTU VN)*,S 至少一次为P };3.推导、最左推导、最右推导:1、推导:如两个串uO、un,存在一个串序列uO=>u仁>-=>un,则我们称这个序列是从u0到un 的一个推导。
—I-U1----- 、un:表示从u0出发,经一步或若干步,可推导出un.U1—;un:表示从u0出发,经0步或若干步,可推导出un.最左推导是指,任何一步a =>B都是对a中的最左非终结符进行替换的。
最右推导是指,任何一步a =>B都是对a中的最右非终结符进行替换的。
4.语法树:在编译中产生语法树是为了语法分析。
5.什么是句型?什么是句子?什么是语言?假定G是一个文法,S是它的开始符号。
如果S=> a,则称a是一个句型。
仅含终结符的句型是一个句子。
文法G所产生的句子的全体是一个语言。
语言是由句子组成的集合,是由一组记号所构成的集合。
6.乔姆斯基把文法分成4种类型,即0型文法、1型文法、2型文法和3型文法。
0型文法也称为短语文法。
1型文法也称为上下文有关文法。
2型文法也称为上下文无关文法。
3型文法也称为正规文法。
与程序语言语法有关的文法是上下文无关文法。
第三章词法分析1.状态转换图:使用状态转换图是设计词法分析程序的一种好途径,状态转换图是一张有限方向图。
在状态转换图中,结点代表状态,用圆圈表示。
一个状态转换图可用于识别(或接受)一定的字符串。
2.确定的有限自动机(DFA、非确定有限自动机(NFA)。
五元式:有限状态集合、有穷字母表、转换函数、唯一的初始状态、终止状态集合。
一个确定有限自动机(DFA M是一个五元式:M = (S,刀,8 ,s0 ,F),其中S是一个有限集,它的每个元素称为一个状态,二是一个有穷字母表,它的每个元素称为一个输入字符,3是一个从SXE至S的单值部分映射。
8 (s,a)=s ' 意味着:当现行状态为、输入字符为a时,将转换到下一状态s 我们称s'为s的一个后继状s0€ S是唯一的初态F是一个终态集(可空)。
一个非确定有限自动机(NFA M是一个五元式:M = (S, E, 8 ,S0 ,F),其中S是一个有限集,它的每个元素称为一个状态,二是一个有穷字母表,它的每个元素称为一个输入字符,8是一个从SXE*至S的子集的映射,即8: SXE*-2s,S0€ S是唯一的初态,F是一个终态集(可空)。
3.设有确定的有限自动机DFA M = ({0,1,2,3},{a,b}, 8 ,0,{3}),其中8 为:8 (0,a)=1 8 (0,b)=2 8 (1,a)=38 (1,b)=2 8 (2,a)=1 8 (2,b)=3 8 (3,a)=3 8 (3,b)=37. 两种实现方法:递归下降分析法、预测分析程序。
第五章 语法分析一一自下而上分析1. 简述自下而上的语法分析方法:就是从输入串开始,逐步进行“规约” 开始,逐步向上规约,直至规约到根节点。
2. 一个句型的句柄是该句型的最左直接短语。
3. 规范规约是指最右推导的逆过程。
4. 算符优先分析法1 )特别适应于表达式分析的方法 2)算符优先分析法中,优先表中存储的是优先关系 3)算符优先分析法的可规约串是句型的最左素短语。
5.LR 分析法:1 ) LR ( K )文法是从左到右分析,每次向貌似句柄的符号串后看 K 个输入符号的一种编译方法 2)四种分析表3) LR(0)项目的含义4)例给定文法:S — AS|b A — SA|a 要求列出这个文法的所有 LR(0)项目。
S —.AS S — A.S S — AS. S^ .b S — b A — .SA A —S.A A — SA. A — .a A —a.5) 写出LR(0)分析表的构造步骤:①确定G 的LR(0)项目②以LR(0)项目为状态,构造一个能识别文法 G 的所有活前缀的NF/③利 用子集法,将NFA 确定化,成为以项目集合为状态的 DFA 根据④利用上述DFA 可直接构造出LR 分析表。
6) 比较LR(0)、SLR( 1)、LR (1 )、LALR(1 )分析表的优缺点:这4种分析表都能识别对应文法的全部句子,其共同特征就是用规范规约的方法寻找句柄进行规约。
在这4种方法中,LR(0)分析表对文法的要求较高, 其构造方法是其它表构造方法的基础;SLR( 1)分析表对文法的要求有所降低,容易实现,因而很有实用价值; LR (1)分析表对文法的要求最低,适用于一大类文法, 故其分析能开始 5.词法分析的流程第四章语法分析一一自上而下分析1. 语法分析器的功能:识别语法成分,并作语法检查.2. 自上而下语法分析方法遇到的主要问题是回溯和左递归。
3. 把一个文法改造成任何非终结符的所有候选式首符集两两不相交的方法是提取公共左因子。
4. LL (1)分析法中,第一个L 表示从左到右扫描输入串,第二个L 表示最左推导。
1表示分析时每步只需向前看一个符号。
5. LL (1)文法的条件:1文法不含左递归2) FIRST(a )仃FIRST( B )= 首符集包含£,则 FIRST ( A)A6. 对下文法,计算每个非终结符的 F '— *F ' | £ P — (E)|a|b|First(E)= First (T)= First(F)={(,a,b,First(E ' )={+, £ } First(F ' )={*, £ } Follow (T)= Follow(T Follow(F)= Follow(FFollow(P)={*, (,a,b, ©3)对文法中的每个非终结符 A ,若它存在某个候选 FOLLOW ; A )=①。
FIRST 集合和 FOLLOW 集合。
E — TE' 人E ' — +E| £ T — FT T 'T T| £F — PF ,First (T ,Follow(E)= Follow(E ')={+,#,)}')={(,a,b,卜' ,+,),#} 人,+,),#}卜'} ')={(,a,b,人,£ } ')={#, )}直至规约到文法的开始符号;或者说从语法树的树叶aa2={(0}上能被5整除的二4.设计一个DFA 要求能够识别刀进制数。
o开1力最强,但其实现代价过高;LALR (1)分析表的分析能力介于SLR( 1 )和LR ( 1)之间,实现代价比LR (1)低。
第六章属性文法和语法制导定义1.语法制导翻译法就是在语法分析的过程中,随分析的过程, 根据为每个产生式添加的语义动作进行翻译的方法。
2.写出产生式、语义规则和语义子程序之间的关系。
①产生式:一个产生式描述了一个语法单位,但它只说明了该语法单位能产生的符号串, 并未指明所产生的符号串有什么实际意义,即该符号串究竟要做什么。
②语义规则: 一个产生式的语义规则描述了该产生式的具体的动作意义, 即该产生式产生的符号串要做什么。
③语义子程序:按照产生式的语义规则生成某种中间代码,实现相应的动作。
3.对于文法的每个产生式都配备了一组属性的计算规则,称为属性。
4.文法符号的属性有两种,一种称为综合属性,一种称为继承属性。
综合属性传递信息的方向是自下而上。
继承属性传递信息的方向是自上而下。
5.在分析树中,一个结点的综合属性值是从其子结点的属性值计算出来的。
一个结点的继承属性由此结点的父结点或兄弟结点的某些属性确定。
6.为文法S -( L ) | a L - L , S | S 写一个语法制导定义,它输出括号的对数。
S' —S prin t (S. num)S -( L ) S. num := L.num + 1S - a S. num := 0L -L1 , S L. num :=max{ L1. num , S. num}L -S L. num := S.num7.为文法4( L ) | a L - L , S | S 写一个翻译方案,它输出每个a的嵌套深度。
例如,对于(a , ( a , a)),输出的结果是 1 2 2 。