编译原理教程课后习题答案

编译原理教程课后习题答案【篇一：编译原理教程课后习题答案——第一章】
完成下列选择题：
(1) 构造编译程序应掌握
a. 源程序
b. 目标语言
c. 编译方法
d. 以上三项都是
(2) 编译程序绝大多数时间花在上。

a. 出错处理
b. 词法分析
c. 目标代码生成
d. 表格管理
(3) 编译程序是对。

a. 汇编程序的翻译
b. 高级语言程序的解释执行
c. 机器语言的执行
d. 高级语言的翻译
【解答】
(1) d (2) d(3) d
1.2 计算机执行用高级语言编写的程序有哪些途径？它们之间的主要区别是什么？
【解答】计算机执行用高级语言编写的程序主要有两种途径：解释和编译。

在解释方式下，翻译程序事先并不采用将高级语言程序全部翻译成机器代码程序，然后执行这个机器代码程序的方法，而是每读入一条源程序的语句，就将其解释(翻译)成对应其功能的机器代码语句串并执行，而所翻译的机器代码语句串在该语句执行后并不保留，最后再读入下一条源程序语句，并解释执行。

这种方法是按源程序中语句的动态执行顺序逐句解释(翻译)执行的，如果一语句处于一循环体中，则每次循环执行到该语句时，都要将其翻译成机器代码后再执行。

在编译方式下，高级语言程序的执行是分两步进行的：第一步首先将高级语言程序全部翻译成机器代码程序，第二步才是执行这个机器代码程序。

因此，编译对源程序的处理是先翻译，后执行。

从执行速度上看，编译型的高级语言比解释型的高级语言要快，但解释方式下的人机界面比编译型好，便于程序调试。

这两种途径的主要区别在于：解释方式下不生成目标代码程序，而编译方式下生成目标代码程序。

1.3 请画出编译程序的总框图。

如果你是一个编译程序的总设计师，设计编译程序时应当考虑哪些问题？
【解答】编译程序总框图如图1-1所示。

作为一个编译程序的总设计师，首先要深刻理解被编译的源语言其
语法及语义；其次，要充分掌握目标指令的功能及特点，如果目标
语言是机器指令，还要搞清楚机器的硬件结构以及操作系统的功能；第三，对编译的方法及使用的软件工具也必须准确化。

总之，总设
计师在设计编译程序时必须估量系统功能要求、硬件设备及软件工
具等诸因素对编译程序构造的影响等。

程序
子程序或分程序
语句
表达式
数据引用
算符函数调用
【篇二：编译原理教程课后习题答案——第四章】
txt>4.1 完成下列选择题：
(1) 四元式之间的联系是通过实现的。

a. 指示器
b. 临时变量
c. 符号表
d. 程序变量
(2) 间接三元式表示法的优点为。

a. 采用间接码表，便于优化处理
b. 节省存储空间，不便于表的修改
c. 便于优化处理，节省存储空间
d. 节省存储空间，不便于优化处理
(3) 表达式(┐a∨b)∧(c∨d)的逆波兰表示为
a. ┐ab∨∧cd∨
b. a┐b∨cd∨∧
c. ab∨┐cd∨∧
d. a┐b∨∧cd∨
(4) 有一语法制导翻译如下所示：
s→bab{print″1″}
a→(b {print″2″}
a→a {print″3″}
b→aa){print″4″}
若输入序列为b(((aa)a)a)b，且采用自下而上的分析方法，则输出序列为
a. 32224441
b. 34242421
c. 12424243
d. 34442212
【解答】
(1) b (2) a (3) b (4) b
4.2 何谓“语法制导翻译”？试给出用语法制导翻译生成中间代码的
要点，并用一
简例予以说明。

【解答】语法制导翻译(sdts)直观上说就是为每个产生式配上一个
翻译子程序
(称语义动作或语义子程序)，并且在语法分析的同时执行这些子程序。

也即在语法分析过程
中，当一个产生式获得匹配(对于自上而下分析)或用于归约(对于自
下而上分析)时，此产生
式相应的语义子程序进入工作，完成既定的翻译任务。

用语法制导翻译(sdts)生成中间代码的要点如下：
(1) 按语法成分的实际处理顺序生成，即按语义要求生成中间代码。

(2) 注意地址返填问题。

(3) 不要遗漏必要的处理，如无条件跳转等。

例如下面的程序段：
if (i0) a=i+e-b*d; else a=0;
在生成中间代码时，条件“i0”为假的转移地址无法确定，而要等到
处理“else”时方可确
定，这时就存在一个地址返填问题。

此外，按语义要求，当处理完
(i0)后的语句(即“i0”为
真时执行的语句)时，则应转出当前的if语句，也即此时应加入一条
无条件跳转指令，并且
这个转移地址也需要待处理完else之后的语句后方可获得，就是说
同样存在着地址返填问
题。

对于赋值语句a=i+e-b*d，其处理顺序(也即生成中间代码顺序)
是先生成i+e的代码，再
生成b*d的中间代码，最后才产生“-”运算的中间代码，这种顺序不
能颠倒。

4.3 令s.val为文法g[s]生成的二进制数的值，例如对输入串
101.101，则s.val=5.625。

按
照语法制导翻译方法的思想，给出计算s.val的相应的语义规则，
g(s)如下：
g[s]: s→l.l|l
l→lb|b
b→0|1
【解答】计算s.val的文法g′[s]及语义动作如下：
产生式语义动作
g′[s]：s′→s {print(s.val)}
s→l { s.val:=l.val }
l→l1b {l.val:=l1.val*2 + b.val
l.length:=l1.length +1}
l→b{l.val:=b.val
l.length:=2}
b→1{b.val:=1}
b→0 {b.val:=0}
4.4 下面的文法生成变量的类型说明：
d→id l
l→,id l|:t
t→integer|real
试构造一个翻译方案，仅使用综合属性，把每个标识符的类型填入
符号表中(对所
用到的过程，仅说明功能即可，不必具体写出)。

【解答】此题只需要对说明语句进行语义分析而不需要产生代码，但要求把每个标识符的
类型填入符号表中。

对d、l、t，为其设置综合属性type，而过程enter(name,type)用来把
名字name填入到符号表中，并且给出此名字的类型type。

翻译方
案如下：
d→id l
{enter (, l.type);}
l→,id l(1)
{enter (, l(1).type);
l.type=l(1).type;}
l→:t
{l.type=t.type;}
t→integer
{t.type=integer;}
t→real
{t.type=real;}
过程调用语句的语义子程序。

在所生成的四元式序列中，要求在转
子指令之前的参数四元式par按反序出现(与实现参数的顺序相反)。

此时，在翻译过程调用
语句时，是否需要语义变量(队列)queue？
【解答】为使过程调用语句的语义子程序产生的参数四元式par按反序方式出现，过程调
用语句的文法为
s→call i(arglist)
arglist→e
arglist→arglist(1),e
按照该文法，语法制导翻译程序不需要语义变量队列queue，但需
要一个语义变量
栈stack，用来实现按反序记录每个实在参数的地址。

翻译过程调
用语句的产生式及语义
子程序如下：
(1) arglist→e { 建立一个arglist.stack栈，它仅包含一项e.place}
(2) arglist→arglist(1)，e { 将e.place压入arglist(1). stack栈，arglist.stack=arglist(1).stack}
(3) s→call i (arglist){while arglist.stack≠null do
begin
将arglist.stack栈顶项弹出并送入p单元之中；
emit (par,_ ,_ ,p);
end;
emit (call,_ ,_ , entry (i));}
4.6 设某语言的while语句的语法形式为
s→ while e do s(1)
其语义解释如图4-1所示。

(1) 写出适合语法制导翻译的产生式；
(2) 写出每个产生式对应的语义动作。

假图4-1 习题4.6的语句结构图
【解答】本题的语义解释图已经给出了翻译后的中间代码结构。

在
语法制导翻译过程中，
当扫描到while时，应记住e的代码地址；当扫描到do时，应对e
的“真出口”进行回填，
使之转到s(1)代码的入口处；当扫描到s(1)时，除了应将e的入口
地址传给s(1).chain之外，
还要形成一个转向e入口处的无条件转移的四元式，并且将e.fc继
续传下去。

因此，应把s
→while e do s(1) 改写为如下的三个产生式：
w→while
a→w e do
s→a s(1)
每个产生式对应的语义子程序如下：
w→while
{ w.quad=nxq;}
a→w e do
{ backpatch(e.tc,nxq);
a.chain=e.fc;
a.quad=w.quad;}
s→a s(1)
{ backpatch(s(1).chain,a.quad);
emit(j,_,_,a.quad);
s.chain=a.chain;}
4.7 改写布尔表达式的语义子程序，使得i(1) rop i(2)不按通常方式翻译为下面的相继两个四元式：
(jrop, i(1), i(2), 0)
(j ,__ ,__ , 0 )
而是翻译成如下的一个四元式：
(jop, i(1), i(2), 0)
使得当i(1) rop i(2)为假时发生转移，而为真时并不发生转移(即顺序执行下一个四元式)，从而产生效率较高的四元式代码。

【解答】按要求改造描述布尔表达式的语义子程序如下：
(1) e→i {e.tc=null;e.fc=nxq;emit(jez,entry(i),__ ,0);}
(2) e→i(1) rop
i(2){e.tc=null;e.fc=nxq;emit(jop,entry(i(1)),entry(i(2));)
/* op表示关系运算符与rop相反*/
(3) e→(e(1)){e.tc=e(1).tc; e.fc=e(1).fc;}
(4) e→┐e(1) {e.fc=nxq;emit(j,__ ,__ ,0);backp atch(e(1).fc,nxq);}
(5) ea→e(1) ∧{ea.fc=e(1).fc;}
(6) e→eae(2){e.tc=e(2).tc;e.fc=merg(ea.fc,e(2).fc);}
(7) e0→e(1)∨
{e0.tc=nxq;emit(j,__ ,__ ,0);backpatch(e(1).fc,nxq);}
(8) e→e0e(2) {e.fc=e(2).fc;backpatch(e0.tc,nxq);}
4.8 按照三种基本控制结构文法将下面的语句翻译成四元式序列： while (ac∧bd)
{
if (a≥1) c=c+1;
else while (a≤d)
a=a+2;
}
【解答】该语句的四元式序列如下(其中e1、e2和e3分别对应a ＜c∧b＜d、a≥1和a≤d，并且关系运算符优先级高)：
100 (j,a,c,102)
101 (j,_,_,113)/*e1为f*/
102 (j,b,d,104) /*e1为t*/
103 (j,_,_,113)/*e1为f*/
104 (j=,a,1,106) /*e2为t*/
105 (j,_,_,108)/*e2为f*/
106 (+, c, 1, c) /*c:=c+1*/
107 (j,_,_,112)/*跳过else后的语句*/
108 (j≤,a,d,110)/*e3为t*/
109 (j,_,_,112)/*e3为f*/
110 (+, a, 2, a) /*a:=a+2*/
111 (j,_,_,108)/*转回内层while语句开始处*/
112 (j,_,_,100)/*转回外层while语句开始处*/
113
4.9 已知源程序如下：
prod=0;
i=1;
while (i≤20)
{
prod=prod+a[i]*b[i];
i=i+1;
}
试按语法制导翻译法将上述源程序翻译成四元式序列(设a是数组a 的起始地址，b是数组b的起始地址；机器按字节编址，每个数组元素占四个字节)。

【解答】源程序翻译为下列四元式序列：
100 (= ,0 ,_ ,prod)
101 (= ,1 ,_ , i )
102 (j≤,i ,20,104 )
103 ( j ,_ ,_ ,114 )
104 ( * ,4 ,i ,t1 )
105 ( - ,a ,4 ,t2 )
106 (=[ ],t2 ,t1 ,t3 )
107 ( * ,4 ,i ,t4 )
108 ( - ,b ,4 ,t5 )
109 (=[ ],t5 ,t4 ,t6 )
110 ( * ,t3 ,t6 ,t7 )
111 ( +,prod,t7,prod)
112 ( +, i, 1, i )
113 (j,_ ,_ ,102 )
114
4.10 给出文法g[s]: s→saa | a
a→abb | b
b→csd | e
(1) 请证实aacabcbaadbed是文法g[s]的一个句型；
(2) 请写出该句型的所有短语、素短语以及句柄；
(3) 为文法g[s]的每个产生式写出相应的翻译子程序，使句型aacabcbaadbed经该翻译方案后，输出为131042521430。

【解答】 (1) 根据文法g[s]画出aacabcbaadbed对应的语法树如
图4-2所示。

由图4-2可知aacabcbaadbed是文法g[s]的一个句型。

s saa ab csd
a
a bb图4-2 aacabcbaadbed对应的语法树
abbe
c
s
a
bsada
【篇三：编译原理及实践教程(黄贤英王柯柯编著) 习
题答案】
，2，3：解答：略！ 4. 解答：
a：① b：③ c：① d：②5. 解答：用e表示表达式，t表示项，f 表示因子，上述文法可以写为：
e → t | e+tt →
f | t*ff → (e) | i 最左推导：
e=e+t=e+t+t=t+t+t=f+t+t=i+t+t=i+f+t=i+i+t =i+i+f=i+i+i
e=e+t=t+t=f+t=i+t=i+t*f=i+f*f=i+i*f=i+i*i 最右推导：
e=e+t=e+f=e+i=e+t+i=e+f+i=e+i+i=t+i+i =f+i+i=i+i+i
e=e+t=e+t*f=e+t*i=e+f*i=e+i*i=t+i*i=f+i*i =i+i*i i+i+i和i+i*i的语
法树如下图所示。

i+i+i、i+i*i的语法树
6. 解答：
(1) 终结符号为：{or,and,not,(,),true,false}
非终结符号为：{bexpr,bterm,bfactor} 开始符号为：bexpr
(2) 句子not(true or false)的语法树为：
7. 解答：
(1) 把anbnci分成anbn和ci两部分，分别由两个非终结符号生成，因此，生成此文法的产生式为：
s → ab a → aab|ab b → cb|?
(2) 令s为开始符号，产生的w中a的个数恰好比b多一个，令e
为一个非终结符号，产生含相同个数的a和b的所有串，则产生式
如下：
s → ae|ea|bss|sbs|ssb e → ae be|beae|?
(3) 设文法开始符号为s，产生的w中满足|a|≤|b|≤2|a|。

因此，可想到s有如下的产生式（其中b产生1到2个b）：
s → asbs|bsas b → b|bb (4) 解法一：
s →〈奇数头〉〈整数〉〈奇数尾〉 |〈奇数头〉〈奇数尾〉 |〈奇
数尾〉〈奇数尾〉→ 1|3|5|7|9
〈奇数头〉→ 2|4|6|8|〈奇数尾〉〈整数〉→ 〈整数〉〈数字〉|
〈数字〉〈数字〉→ 0|〈奇数头〉
解法二：文法g=({s,a,b,c,d},{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},p,s)
s→ab | b a→ac | d b→1|3|5|7|9 d→2|4|6|8|b c→0|d
(5) 文法g=({n,s,n,m,d},{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 },s,p)
s→n0 | n5
n→md|?
m→1|2|3|4|5|6|7|8|9
d→d0 | dm |?
(6) g[s]：s→asa | bsb | csc | a | b | c |? 8. 解答：
(1) 句子abab有如下两个不同的最左推导：
s = asbs = abs =abasbs = ababs = abab s = asbs = absasbs = abasbs = ababs = abab 所以此文法是二义性的。

(2) 句子abab的两个相应的最右推导：
s = asbs = asbasbs = asbasb = asbab = abab s = asbs = asb = absasb = absab = abab (3) 句子abab的两棵分析树：
(a) (b)
(4) 此文法产生的语言是：在{a，b}上由相同个数的a和b组成的字符串。

9，10：解答：略！
第3章习题解答：
1. 解答：
*
它所接受的语言可以用正则表达式表示为00(0|1)，表示的含义为由两个0开始的后跟任意个（包含0个）0或1组成的符号串的集合。

2. 解答：a:④b:③c:②d:② e: ④ 3，4．解答：略！ 5．解答：6．解答：
(1) (0|1)*01
(2) ((1|2|…|9)(0|1|2|…|9)*| ?)(0|5) (3) (0|1)*(011)(0|1)*
(4) 1*|1*0(0|10)*(1|?) (5) a*b*c*…z* (6) (0|10*1)*1
(7) (00|11)*((01|10)(00|11)*(01|10)(00|11)*)* (8) [分析]
设s是符合要求的串，|s|=2k+1 (k≥0）。

则s→s10|s21，|s1|=2k (k0），|s2|=2k (k≥0）。

且s1是{0,1}上的串，含有奇数个0和奇数个1。

s2是{0,1}上的串，含有偶数个0和偶数个1。

考虑有一个自动机m1接受s1，那么自动机m1如下：
和l(m1)等价的正规式，即s1为：
**
((00|11)|(01|10)(00|11)*(01|10))(01|10)(00|11)
类似的考虑有一个自动机m2接受s2，那么自动机m2如下：
和l(m2)等价的正规式，即s2为：
**
((00|11)|(01|10)(00|11)(01|10))因此，s为：
***
((00|11)|(01|10)(00|11)(01|10))(01|10)(00|11)0|
**
((00|11)|(01|10)(00|11)(01|10))1
7．解答：
(1) 以0开头并且以0结尾的，由0和1组成的符号串。

(2)
{?|?∈{0,1}*}
(3) 由0和1组成的符号串，且从右边开始数第3位为0。

(4) 含3个1的由0和1组成的符号串。

{?|?∈{0,1}+，且?中含有3个1 } (5) 包含偶数个0和1的二进制串，即{?|?∈{0,1}*，且?中有偶数个0和1} 8. 解答：
9. 解答：
(1) dfa m=({0，1}，{q0，q1，q2}，q0，{q2}，?)
其中?定义如下:
(q0，0)=q1 ? (q0，1)=q0 ? (q1，0)=q2 ? (q1，1)=q0 ? (q2，0)=q2 ? (q2，1)=q0
状态转换图为：
(2) 正规式: 1010101
dfa m=({0，1}，{q0，q1，q2，q3}，q0，{q3}，?)，其中?定义如下：
(q0，0)=q1 ? (q0，1)=q0 ? (q1，0)=q2 ? (q1，1)=q1 ? (q2，0)=q3 ? (q2，1)=q2 ? (q3，1)=q3状态转换图为：
****
10. 解答：
(1) dfa m=({0，1}，{q0，q1，q2，q3}，q0，{q3}，?)，其中?定义如下：
(q0，0)=q1 ? (q0，1)=q2 ? (q1，0)=q1 ? (q1，1)=q3 ? (q2，0)=q3 ? (q2，1)=q1
状态转换图为：。