编译原理(习题课)(三)

编译原理
朱雪峰 博士
计算机科学与技术系
Tel: 89733787(O) Email: xuefeng.zhu@
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第三十题（ P218 第6题）
6. 按7.4.2节的办法，写出布尔式A or (B and not (C or D))的四元式序列。

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第三十题（ P218 第6题）
1 (jnz, A, _, 0) 2 (j, _, _, 3) 3 (jnz, B, _, 5) 4 (j, _, _, 0) 5 (jnz, C, _, 0) 6 (j, _, _, 7) 7 (jnz, D, _, 0) 8 (j, _, _, 0) 1 (jnz, A, _, 0) 2 (j, _, _, 3) 3 (jnz, B, _, 5) 4 (j, _, _, 0) 5 (jnz, C, _, 4) 6 (j, _, _, 7) 7 (jnz, D, _, 5) 8 (j, _, _, 1)
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第三十一题（ P218 第7题）
7. 用7.5.1节的办法，把下面的语句翻译成四元式 序列： while A<C and B<D do if A=1 then C:=C+1 else while A≤D do A:=A+2
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第三十一题（ P218 第7题）
四元式序列： 1 (j<, A, C, 0→3) 2 (j, _, _, 0→16) 3 (j<, B, D,0→5) 4 (j, _, _, 0→16) 5 (j=, A, 1, 0→7) 6 (j, _, _, 0→10) 7 (+, C, 1, T1) 8 (:=, T1, _, C) 四元式序列： 9 (j, _, _, _→ 1) 10 (j≤, A, D, 0→12) 11 (j, _, _, 0→1) 12 (+, A, 2, T2) 13 (:=, T2, _, A) 14 (j, _,_, 10) 15 (j, _, _, 1) 16
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第三十二题（ P219 第12题）
12. 略（选作，不讲）
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第三十三题（ P270 第9题）
9. 对于下面的程序，若参数传递的办法分别为(1)传名；(2) 传地址；(3)得结果；(4)传值。

试问，程序执行时所输出 的A分别是什么？
procedure P (X, Y, Z); begin Y:=Y+1; Z:=Z+X; end P; begin A:=2; B:=3; P(A+B,A,A); print A end
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第三十三题（ P270 第9题）
（1）传名 A:=2 B:=3 A:=A+1(A变为3） A:=A+(A+B)(A变为9） 因此输出的A值为9
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第三十三题（P270 第9题）
（4）传值
由于传值并不改变实参的值，因此输出的A
值为2
第三十四题（P306 第1题）
1.试把以下程序划分为基本块并作出其程序流图
read C
A:=0
B:=1
L1 : A:=A+B
If B≥C goto L2
B:=B+1
goto L1
L2 : write A
halt
第三十四题（P306 第1题）
（1）首先，求出四元式程序中各个基本块的入口语句read C
A:=0
B:=1
L1 : A:=A+B
If B≥C goto L2
B:=B+1
goto L1
L2 : write A
halt 程序的第一个语句；
能由条件转移语句或无条件转移语句转移到的语句；
紧跟在条件转移语句后面的语句。

第三十五题（P306 第2题）
2.试把以下程序划分为基本块并作出其程序流图
read A,B
F:=1
C:=A*A
D:=B*B
if C<D goto L1 E:=A*A
F:=F+1
E:=E+F
write E L1 : E:=B*B
F:=F+2
E:=E+F
write E
if E>100 goto L2
halt
L2: F:=F-1
goto L1
第三十五题（P306 第2题）（1）求入口语句
read A,B
F:=1
C:=A*A
D:=B*B
if C<D goto L1 E:=A*A
F:=F+1
E:=E+F
write E L1 : E:=B*B
F:=F+2
E:=E+F
write E
if E>100 goto L2
halt
L2: F:=F-1
goto L1
第三十六题（P306 第3题）
3.试对以下基本块B1和
B2分别应用DAG对它
们进行优化，并就以
下两种情况分别写出
优化后的四元式序列
（1）假设只有G、L、
M在基本块后面还要被
引用；（2）假设只有
L在基本块后面还要被
引用。

B1: A:=B*C
D:=B/C
E:=A+D
F:=2*E
G:=B*C
H:=G*G
F:=H*G
L:=F
M:=L
B2: B:=3
D:=A+C
E:=A*C
F:=D+E
G:=B*F
H:=A+C
I:=A*C
J:=H+1
K:=B*5
L:=K+J
M:=L
第三十七题（P307 第4题）
4.对以下四元式程序，对其中的循环进行循环优化。

I:=1
read J,K
L : A:=K*I
B:=J*I
C:=A*B
write C
I:=I+1
if I<100 goto L
halt
第三十七题（P307 第4题）
4.对以下四元式程序，对其中的循环进行循环优化。

解：先进行基本块划分，再画程序流图。

由于要进行循环优化，于是可考虑代码外提、强度削弱和删除归纳变量等优化方法。

先将程序划分为基本块B1、B2和B3，其程序流图如图1所示，从流图中可知要优化的循环是指基本块B2。

对循环B2中的代码分别实行代码外提、强度削弱和
删除归纳变量优化如下：
第三十七题（P307 第4题）
4.对以下四元式程序，对其中的循环进行循环优化。

（2）强度削弱：由于循环中有A:=K*I和B:=J*I，其中K、J在循环中值不发生改变，I每次增加1。

因此对A、B
的赋值运算可进行强度削弱，即可将表达式中的乘法运算（*）改为加法运算（+)。

强度削弱后的程序流
图如图2。

（3）删除基本归纳变量：循环中I是基本归纳变量，A、B 是与I同族的归纳变量，且有如下线性关系：
A:=K*I B:=J*I
第三十七题（P307 第4题）
4.对以下四元式程序，对其中的循环进行循环优化。

（3）这样基本块B2中的控制条件和控制语句便可改写为：
T1:=100*K
if A<T1 goto L’
或改写为：
T2:=100*J
if B<T2 goto L’
于是程序流图就变为如图3所示的情况。

第三十七题（P307 第4题）
4.对以下四元式程序，对其中的循环进行循环优化。

（3）控制条件经过以上改变后，就可以删除基本块B2中的语句I:=I+1。

又语句T1:=100*K是循环中的不变运算，可从基本块B2中外提到基本块B1中，于是程序流图最后变为如图4所示的形式。

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第三十八题（P307 第5题）
5.以下程序是某程序的最内循环，试对它进行循环优化
A:=0
I:=1
L1 : B:=J+1
C:=B+I
A:=C+A
if I=100 goto L2
I:=I+1
goto L1
L2 :
第三十八题（P307 第5题）
5.以下程序是某程序的最内循环，试对它进行循环优化解：程序流图如图1所示。

流图中有一条回边B3→B2，且B2 DOM B3，所以有一个循环{B2,B3}，B2是循环入口结
点，也是出口结点。

现在对循环{B2,B3}进行优化。

①代码外提：对于B2中的赋值四元式B:=J+1，由于循
环中没有对J的定值操作，所有对J的定值都在循环外
，所以它是循环的不变运算，可以进行代码外提，提
到循环外进行计算。

第三十八题（P307 第5题）
5.以下程序是某程序的最内循环，试对它进行循
环优化
②删除归纳变量：循环中I是基本归纳变量，C是与I同
族的归纳变量，且两者有如下的线性关系：C:=B+I。

于是，条件I=100完全可以用C=B+100替代，相应的
I:=I+1可用C:=C+1替代。

再将新出现的不变运算提到
循环外。

优化后的程序流图如图2所示。

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第三十九题（P327 第1题）
1.对以下中间代码序列G:
T 1:=B-C T 2:=A*T 1
T 3:=D+1
T 4:=E-F T 5:=T 3*T 4W:=T 2/T 5
假设可用寄存器为R 0和R 1，W 是基本块出口的活跃变量，用简单代码生成算法生成其目标代码，同时列出代码生成过程中的寄存器描述和地址描述。