编译原理题目

Posted 2023-04-27

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了编译原理题目相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

已知文法G[S]:
S->a|^|(T)
T->T,S|S
1.计算每个非终结符的FIRSTVT和LASTVT集
2.构造算符优先关系表
3.构造优先函数
4.消除左递归

参考技术A 习题一、单项选择题
1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。
a．提高程序的执行效率
b．使程序的结构更加清晰
c．利用有限的机器内存并提高机器的执行效率
d．利用有限的机器内存但降低了机器的执行效率
2、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
3、变量应当。
a．持有左值 b．持有右值
c．既持有左值又持有右值 d．既不持有左值也不持有右值
4、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．管理表格
5、不可能是目标代码。
a．汇编指令代码 b．可重定位指令代码
c．绝对指令代码 d．中间代码
6、使用可以定义一个程序的意义。
a．语义规则 b．词法规则
c．产生规则 d．词法规则
7、词法分析器的输入是。
a．单词符号串 b．源程序
c．语法单位 d．目标程序
8、中间代码生成时所遵循的是- 。
a．语法规则 b．词法规则
c．语义规则 d．等价变换规则
9、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
10、语法分析应遵循。
a．语义规则 b．语法规则
c．构词规则 d．等价变换规则
解答
1、将编译程序分成若干个“遍”是为了使编译程序的结构更加清晰，故选b。
2、构造编译程序应掌握源程序、目标语言及编译方法等三方面的知识，故选d。
3、对编译而言，变量既持有左值又持有右值，故选c。
4、编译程序打交道最多的就是各种表格，因此选d。
5、目标代码包括汇编指令代码、可重定位指令代码和绝对指令代码3种，因此不是目标代码的只能选d。
6、词法分析遵循的是构词规则，语法分析遵循的是语法规则，中间代码生成遵循的是语义规则，并且语义规则可以定义一个程序的意义。因此选a。
7、b 8、c 9、d 10、c
二、多项选择题
1、编译程序各阶段的工作都涉及到。
a．语法分析 b．表格管理 c．出错处理
d．语义分析 e．词法分析
2、编译程序工作时，通常有阶段。
a．词法分析 b．语法分析 c．中间代码生成
d．语义检查 e．目标代码生成
解答
1．b、c 2. a、b、c、e
三、填空题
1、解释程序和编译程序的区别在于。
2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是、语法分析、代码优化和目标代码生成。 3、编译程序工作过程中，第一段输入是，最后阶段的输出为程序。
4、编译程序是指将程序翻译成程序的程序。解答
是否生成目标程序 2、词法分析中间代码生成 3、源程序目标代码生成 4、源程序目标语言
一、单项选择题
1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。
a. xyx b. (xyx)* c. xnyxn(n≥0) d. x*yx*
2、文法G描述的语言L(G)是指。
a. L(G)=α|S+ ⇒α , α∈VT* b. L(G)=α|S*⇒α, α∈VT*
c. L(G)=α|S*⇒α,α∈(VT∪VN*) d. L(G)=α|S+ ⇒α, α∈(VT∪VN*)
3、有限状态自动机能识别。
a. 上下文无关文法 b. 上下文有关文法
c.正规文法 d. 短语文法
4、设G为算符优先文法，G的任意终结符对a、b有以下关系成立。
a. 若f(a)>g(b)，则a>b b.若f(a)<g(b)，则a<b
c. a~b都不一定成立 d. a~b一定成立
5、如果文法G是无二义的，则它的任何句子α 。
a. 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同
b. 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同
c. 最左推导和最右推导必定相同
d. 可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同
6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是。
a. 短语 b.句柄 c. 句型 d. 句子
7、文法G：E→E+T|T
T→T*P|P
P→(E)|I
则句型P+T+i的句柄和最左素短语为。
a.P+T和i b. P和P+T c. i和P+T+i d.P和T
8、设文法为：S→SA|A
A→a|b
则对句子aba，下面是规范推导。
a. SÞSAÞSAAÞAAAÞaAAÞabAÞaba
b. SÞSAÞSAAÞAAAÞAAaÞAbaÞaba
c. SÞSAÞSAAÞSAaÞSbaÞAbaÞaba
d. SÞSAÞSaÞSAaÞSbaÞAbaÞaba
9、文法G：S→b|∧(T)
T→T,S|S
则FIRSTVT(T) 。
a. b,∧,( b. b,∧,) c.b,∧,(,， d.b,∧,),，
10、产生正规语言的文法为。
a. 0型 b. 1型 c. 2型 d. 3型
11、采用自上而下分析，必须。
a. 消除左递归 b. 消除右递归 c. 消除回溯 d. 提取公共左因子
12、在规范归约中，用来刻画可归约串。
a. 直接短语 b. 句柄 c. 最左素短语 d. 素短语
13、有文法G：E→E*T|T
T→T+i|i
句子1+2*8+6按该文法G归约，其值为。
a. 23 B. 42 c. 30 d. 17
14、规范归约指。
a. 最左推导的逆过程 b. 最右推导的逆过程
c. 规范推导 d. 最左归约的逆过程
[解答]
1、选c。
2、选a。
3、选c。
4、虽然a与b没有优先关系，但构造优先函数后，a与b就一定存在优先关系了。所以，由f(a)>g)(b)或f(a)<g(b)并不能判定原来的a与b之间是否存在优先关系：故选c。
5、如果文法G无二义性，则最左推导是先生长右边的枝叶：对于d，如果有两个不同的是了左推导，则必然有二义性。故选a。
6、选c。
7、由图2-8-1的语法树和优先关系可以看出应选b。

8、规范推导是最左推导，故选d。
9、由T→T,…和T→(… 得FIRSTVT(T))=(,，)；
由T→S得FIRSTVT(S)⊂FIRSTVT(T)，而FIRSTVT(S)=b,∧,(；即
FIRSTVT(T)=b,∧,(,，；因此选c。
10、d 11、c 12、b 13、b 14、b
二、多项选择题
1、下面哪些说法是错误的。
a. 有向图是一个状态转换图 b. 状态转换图是一个有向图
c.有向图是一个DFA d.DFA可以用状态转换图表示
2、对无二义性文法来说，一棵语法树往往代表了。
a. 多种推导过程 b. 多种最左推导过程 c.一种最左推导过程
d.仅一种推导过程 e.一种最左推导过程
3、如果文法G存在一个句子，满足下列条件之一时，则称该文法是二义文法。
a. 该句子的最左推导与最右推导相同
b. 该句子有两个不同的最左推导
c. 该句子有两棵不同的最右推导
d. 该句子有两棵不同的语法树
e.该句子的语法树只有一个
4、有一文法G：S→AB
A→aAb|ε
B→cBd|ε
它不产生下面集合。
a. anbmcndm|n,m≥0 b. anbncmdm|n,m>0
c. anbmcmdn|n,m≥0 d. anbncmdm|n,m≥0
e. anbncndn|n≥0
5、自下而上的语法分析中，应从开始分析。
a. 句型 b. 句子 c. 以单词为单位的程序
d. 文法的开始符 e. 句柄
6、对正规文法描述的语言，以下有能力描述它。
a.0型文法 b.1型文法 c.上下文无关文法 d.右线性文法 e.左线性文法
解答 1、e、a、c 2、a、c、e 3、b、c、d 4、a、c 5、b、c 6、a、b、c、d、e
三、填空题
1、文法中的终结符和非终结符的交集是。词法分析器交给语法分析器的文法符号一定是，它一定只出现在产生式的部。
2、最左推导是指每次都对句型中的非终结符进行扩展。
3、在语法分析中，最常见的两种方法一定是分析法，另一是分析法。
4、采用语法分析时，必须消除文法的左递归。
5、树代表推导过程，树代表归约过程。
6、自下而上分析法采用、归约、错误处理、等四种操作。
7、Chomsky把文法分为种类型，编译器构造中采用和文法，它们分别产生和语言，并分别用和自动机识别所产生的语言。
解答 1、空集终结符右
2、最左
3、自上而上自下而上
4、自上而上
5、语法分析
6、移进接受
7、4 2 型 3型上下文无关语言正规语言下推自动机有限
四、判断题
1、文法 S→aS|bR|ε描述的语言是(a|bc)* ( )
R→cS
2、在自下而上的语法分析中，语法树与分析树一定相同。（）
3、二义文法不是上下文无关文法。（）
4、语法分析时必须先消除文法中的左递归。（）
5、规范归约和规范推导是互逆的两个过程。（）
6、一个文法所有句型的集合形成该文法所能接受的语言。（）
解答 1、对 2、错 3、错 4、错 5、错 6、错
五、简答题
1、句柄 2、素短语 3、语法树 4、归约 5、推导
[解答]
1、句柄：一个句型的最左直接短语称为该句型的句柄。
2、素短语：至少含有一个终结符的素短语，并且除它自身之外不再含任何更小的素短语。
3、语法树：满足下面4个条件的树称之为文法G[S]的一棵语法树。
①每一终结均有一标记，此标记为VN∪VT中的一个符号；
②树的根结点以文法G[S]的开始符S标记；
③若一结点至少有一个直接后继，则此结点上的标记为VN中的一个符号；
④若一个以A为标记的结点有K个直接后继，且按从左至右的顺序，这些结点的标记分别为X1,X2,…,XK，则A→X1,X2,…,XK，必然是G的一个产生式。
4、归约：我们称αγβ直接归约出αAβ，仅当A→γ 是一个产生式，且α、β∈(VN∪VT)*。归约过程就是从输入串开始，反复用产生式右部的符号替换成产生式左部符号，直至文法开始符。
5、推导：我们称αAβ直接推出αγβ，即αAβÞαγβ，仅当A→ γ 是一个产生式，且α、β∈(VN∪VT)*。如果α1Þα2Þ…Þαn，则我们称这个序列是从α1至α2的一个推导。若存在一个从α1αn的推导，则称α1可推导出αn。推导是归约的逆过程。
六、问答题
1、给出上下文无关文法的定义。
[解答]
一个上下文无关文法G是一个四元式（VT,VN,S, P），其中：
●VT是一个非空有限集，它的每个元素称为终结符号；
●VN是一个非空有限集，它的每个元素称为非终结符号，VT∩VN=Φ；
●S是一个非终结符号，称为开始符号；
●P是一个产生式集合（有限），每个产生式的形式是P→α，其中，P∈VN，
α∈(VT∪VN)*。开始符号S至少必须在某个产生式的左部出现一次。
2、文法G[S]：
S→aSPQ|abQ
QP→PQ
bP→bb
bQ→bc
cQ→cc
（1）它是Chomsky哪一型文法？
（2）它生成的语言是什么？
[解答]
（1）由于产生式左部存在终结符号，且所有产生式左部符号的长度均小于等于产生式右部的符号长度，所以文法G[S]是Chomsky1型文法，即上下文有关文法。
（2）按产生式出现的顺序规定优先级由高到低（否则无法推出句子），我们可以得到：
SÞabQÞabc
SÞaSPQÞaabQPQÞaabPQQÞaabbQQÞaabbcQÞaabbcc
SÞaSPQÞaaSPQPQÞaaabQPQPQÞaaabPQQPQÞaaabPQPQQÞaaaPPQQQÞ
aaabbPqqqÞaaabbQQQÞaaabbbcQQÞaaabbbccQÞaaabbbccc
……
于是得到文法G[S]生成的语言L=anbncn|n≥1
3、按指定类型，给出语言的文法。
L=aibj|j＞i≥1的上下文无关文法。
【解答】
（1）由L=aibj|j＞i≥1知，所求该语言对应的上下文无关文法首先应有S→aSb型产生式，以保证b的个数不少于a的个数；其次，还需有S→Sb或S→bS型的产生式，用以保证b的个数多于a的个数；也即所求上下文无关文法G[S]为：
G[S]：S→aSb|Sb|b
4、有文法G：S→aAcB|Bd
A→AaB|c
B→bScA|b
（1）试求句型aAaBcbbdcc和aAcbBdcc的句柄；
（2）写出句子acabcbbdcc的最左推导过程。
【解答】（1）分别画出对应两句型的语法树，如图2-8-2所示
句柄:AaB Bd

图2-8-2 语法树
（2）句子acabcbbdcc的最左推导如下：
SÞaAcBÞaAaBcBÞacaBcBÞacabcBÞacabcbScAÞacabcbBdcA
ÞacabcbbdcAÞacabcbbdcc
5、对于文法G[S]：
S→（L）|aS|a L→L, S|S
（1）画出句型（S,（a））的语法树。（2）写出上述句型的所有短语、直接短语、句柄和素短语。
【解答】
（1）句型（S,（a））的语法树如图2-8-3所示

（2）由图2-8-3可知：
①短语：S、a、(a)、S,(a)、(S,(a))；
②直接短语：a、S；
③句柄：S；
④素短语：素短语可由图2-8-3中相邻终结符之间的优先关系求得，即；

因此素短语为a。
6、考虑文法G[T]：
T→T*F|F
F→F↑P|P
P→（T）|i
证明T*P↑（T*F）是该文法的一个句型，并指出直接短语和句柄。
【解答】
首先构造T*P↑（T*F）的语法树如图2-8-4所示。

由图2-8-4可知，T*P↑（T*F）是文法G[T]的一个句型。
直接短语有两个，即P和T*F；句柄为P。

一、单项选择题
1、词法分析所依据的是。
a. 语义规则 b. 构词规则 c. 语法规则 d. 等价变换规则
2、词法分析器的输出结果是。
a. 单词的种别编码 b. 单词在符号表中的位置
c. 单词的种别编码和自身值 d. 单词自身值
3、正规式M1和M2等价是指。
a. M1和M2的状态数相等 b. M1和M2的有向弧条数相等
c. M1和M2所识别的语言集相等 d. M1和M2状态数和有向弧条数相等
4、状态转换图（见图3-6-1）接受的字集为。

a. 以 0开头的二进制数组成的集合 b. 以0结尾的二进制数组成的集合
c. 含奇数个0的二进制数组成的集合 d. 含偶数个0的二进制数组成的集合
5、词法分析器作为独立的阶段使整个编译程序结构更加简洁、明确，因此，。
a. 词法分析器应作为独立的一遍 b. 词法分析器作为子程序较好
c. 词法分析器分解为多个过程，由语法分析器选择使用 d. 词法分析器并不作为一个独立的阶段
解答 1、b 2、c 3、c 4、d 5、b
二、多项选择题
1、在词法分析中，能识别出。
a. 基本字 b. 四元式 c. 运算符
d. 逆波兰式 e. 常数
2、令∑=a,b，则∑上所有以b开头，后跟若干个ab的字的全体对应的正规式为。
a. b(ab)* b. b(ab)+ c.(ba)*b
d. (ba)+b e. b(a|b)
解答 1、a、c、e 2、a、b、d
三、填空题
1、确定有限自动机DFA是的一个特例。
2、若二个正规式所表示的相同，则认为二者是等价的。
3、一个字集是正规的，当且仅当它可由所。
解答 1、NFA 2、正规集 3、DFA（NFA）所识别
四、判断题
1、一个有限状态自动机中，有且仅有一个唯一终态。（）
2、设r和s分别是正规式，则有L（r|s）=L(r)|L(s)。（）
3、自动机M和M′的状态数不同，则二者必不等价。（）
4、确定的自动机以及不确定的自动机都能正确地识别正规集。（）
5、对任意一个右线性文法G，都存在一个NFA M，满足L(G)=L(M)。（）
6、对任意一个右线性文法G，都存在一个DFA M，满足L(G)=L(M)。（）
7、对任何正规表达式e，都存在一个NFA M，满足L(G)=L(e)。（）
8、对任何正规表达式e，都存在一个DFA M，满足L(G)=L(e)。（）
解答 1 、2、3、错 4、5、6、7、8、正确
五、基本题
1、设M＝（x,y, a,b, f,x,y）为一非确定的有限自动机，其中f定义如下：
f（x,a）＝x,y f（x,b）＝y
f（y,a）＝φ f（y,b）＝x,y
试构造相应的确定有限自动机M′。
解答：对照自动机的定义M=(S,Σ,f,S0,Z)，由f的定义可知f(x,a)、f(y,b)均为多值函数，所以是一非确定有限自动机，先画出NFA M相应的状态图，如图3-6-2所示。

用子集法构造状态转换矩阵表3-6-3所示。
I Ia Ib
x x,y y
y — x,y
x,y x,y x,y
将转换矩阵中的所有子集重新命名而形成表3-6-4所示的状态转换矩阵。
表3-6-4 状态转换矩阵
a b
0 2 1
1 — 2
2 2 2
即得到M′=（0,1,2, a,b, f,0, 1,2），其状态转换图如图3-6-5所示。

将图3-6-5的DFA M′最小化。首先，将M′的状态分成终态组1，2与非终态组0；其次，考察1,2。由于1,2a=1,2b=2⊂1,2，所以不再将其划分了，也即整个划分只有两组0，1,2：令状态1代表1,2，即把原来到达2的弧都导向1，并删除状态2。最后，得到如图3-6-6所示化简DFA M′。

2、对给定正规式b*（d|ad）（b|ab）+，构造其NFA M；
解答：首先用A+=AA*改造正规式得：b*(d|ad)(b|ab)(b|ab)*；其次，构造该正规式的NFA M，如图3-6-7所示。
求采纳为满意回答。
希望能解决您的问题。

编译原理系列实验三自下而上语法分析

系列第三弹！

实验三自下而上语法分析

实验三自下而上语法分析

实验目的

给出 PL/0 文法规范，要求编写 PL/0 语言的语法分析程序。
通过设计、编制、调试一个典型的自下而上语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，进一步掌握常用的语法分析方法。
选择最有代表性的语法分析方法，如算符优先分析法、LR 分析法；或者调研语法分析器的自动生成工具 YACC 的功能与工作原理，使用 YACC 生成一个自底向上的语法分析器。

题目

【问题描述】
考虑到大家用的编程语言不同，且实验一有少数同学没有得到正确结果，为不影响实验三的开展，实验三的输入统一采用词法分析器的输出结果为输入，输入形式如下：
【输入形式】
(lparen,()
(ident,a)
(plus,+)
(number,15)
(rparen,))
(times,*)
(ident,b)
【输出形式】
对于语法正确的表达式，报告“语法正确”，输出为“Yes,it is correct.”
对于语法错误的表达式，报告“语法错误”，输出为“No,it is wrong.”
【样例输入】

(lparen,()
(ident,a)
(plus,+)
(number,15)
(rparen,))
(times,*)
(ident,b)

【样例输出】

Yes,it is correct.

【测试数据】
系统给出两组测试数据：测试数据1：如以上样例输入输出；测试数据2的输入为：

(lparen,()
(ident,a)
(plus,+)
(number,15)
(rparen,))
(plus,+)
(times,*)
(ident,b)

测试数据2的输出为:

No,it is wrong.

源程序

优先关系表是手工算的。

#include <iostream>
#include <string.h>
#include<bits/stdc++.h>
#define N_VT 9

using namespace std;

// 优先关系表
int findP(int a, int b) // a、b ∈ [1,9]，之所以从1开始，是要适应in_vt的返回值
{
    int table[N_VT][N_VT] =  // 1表示>，-1表示<，0表示=，2表示空
        {{0,0,-1,-1,-1,-1,-1,1,1},
         {0,0,-1,-1,-1,-1,-1,1,1},
         {1,1,0,0,-1,-1,-1,1,1},
         {1,1,0,0,-1,-1,-1,1,1},
         {1,1,1,1,0,2,2,1,1},
         {1,1,1,1,2,0,2,1,1},
         {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,0,1},
         {1,1,1,1,2,2,0,1,1},
         {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,0}};

    return table[a-1][b-1];
}

// 检查c是否是终结符，如果不是，返回0，如果是，返回它在算符优先表中的行号（从1开始）
int in_vt(char c)
{
    int n;
    switch(c)
    {
        case ‘p‘: n=1; break;
        case ‘m‘: n=2; break;
        case ‘t‘: n=3; break;
        case ‘s‘: n=4; break;
        case ‘i‘: n=5; break;
        case ‘n‘: n=6; break;
        case ‘l‘: n=7; break;
        case ‘r‘: n=8; break;
        case ‘#‘: n=9; break;
        default: n=0;
    }

    return n;
}

// 判断表达式的合法性
// p指向分析栈的首部，k指向栈顶；psc指向输入符号
// 暂时没有考虑到括号的匹配
int judge(char* p, int k, char* psc)
{
    if(k == 1 && p[k] == ‘#‘ && (*psc == ‘p‘ || *psc == ‘m‘ || *psc == ‘t‘ || *psc == ‘s‘))
    {
        //printf("
运算符前面没有操作数！
");
        return 0;
    }
    if(*psc == ‘#‘ && (*(psc-1) == ‘p‘ || *(psc-1) == ‘m‘ || *(psc-1) == ‘t‘ || *(psc-1) == ‘s‘))
    {
        //printf("
运算符后面没有操作数！
");
        return 0;
    }
    if(((*psc == ‘p‘ || *psc == ‘m‘ || *psc == ‘t‘ || *psc == ‘s‘) && ((*(psc+1) == ‘p‘ || *(psc+1) == ‘m‘ || *(psc+1) == ‘t‘ || *(psc+1) == ‘s‘))))
    {
        //printf("
运算符号相邻！
");
        return 0;
    }
    return 1;
}

void getinputs(char* in_c)
{
    int i = 0;
    string line;
    while(cin >> line)
    {
        in_c[i++] = line[1];
    }
    in_c[i] = ‘#‘;
}

// 总控程序
int main()
{
    // 分析栈
    char s[30] = {‘‘};
    int k = 1; // 指向栈顶
    s[k] = ‘#‘;
    s[k+1] = ‘‘;
    int j; // 指向栈顶终结符
    char q; // j指向的元素，即栈顶终结符


    // 输入处理
    char in_c[50] = {‘‘}; // 输入串
    //printf("字符串是：%s
", in_c);
    char *psc = in_c; // 指向当前输入符号

    int flag; // 查算符优先表得到的值（1/-1/0/2）(大于/小于/等于/空)

    // 分析总控程序
    while(1)
    {
        if(!judge(s, k, psc))
        {
            printf("No,it is wrong.");
            exit(1);
        }


        // 让j正确指向栈顶非终结符
        if(in_vt(s[k]))
            j = k;
        else
            j = k-1;


        // 根据s[j]和*psc的优先关系，判断移进规约
        flag = findP(in_vt(s[j]), in_vt(*psc));
        if(flag == 1) // s[j] > *psc，规约
        {
            // 找到规约范围
            do{
                q = s[j];// q保存当前的终结符

                // j向下探一（两）步，找到下一个终结符
                if(in_vt(s[j-1]))
                    j--;
                else
                    j-=2;
            }while(findP(in_vt(s[j]), in_vt(q)) != -1);

            // 规约
            k = j+1;
            s[k] = ‘N‘; // 管它规约成了哪个非终结符，不重要
            s[k+1] = ‘‘;

            continue;
        }
        else if(flag == -1)// s[j] < *psc，移进
        {
            k++;
            s[k] = *psc;
            s[k+1] = ‘‘;

            psc++;

            continue;
        }
        else if(flag == 0)
        {
            if(s[j] == ‘#‘)
            {
                printf("Yes,it is correct.");
                break;
            }
            else // 否则移进
            {
                k++;
                s[k] = *psc;
                s[k+1] = ‘‘;

                psc++;

                continue;
            }
        }
        else // 优先级表中空的地方
        {
            printf("No,it is wrong.");
            exit(1);
        }
    }

    return 0;
}