编译原理课后答案4ppt课件.ppt

编译原理习题课(4),29.04.2020,1,6.1,使用Pascal的作用域规则，确定下面程序中用于名字a，b的每个出现的声明。程序输出整数1,2,3,4programa(inputoutput);procedureb(u,v,x,y:integer);vara:recorda,b:integerend;b:recordb,a:integerend;beginwithadobegina:=u;b:=vend;withbdobegina:=x;b:=yend;writeln(a.a,a.b,b.a,b.b)end;beginb(1,2,3,4)end.,2,6.1(续),withaarecorda:=uaa.ab:=vba.bwithbbrecorda:=xab.ab:=ybb.b,3,6.2,考虑下面的C程序main()char*cp1,*cp2;cp1=“12345”;cp2=“abcdefghij”;strcpy(cp1,cp2);printf(“cp1=%sncp2=%sn”,cp1,cp2);该程序经以前的某些C编译器编译后，运行结果为：cp1=abcdefghijcp2=ghij试分析为什么cp2被修改,4,6.2(续),C语言中，字符串会添加0作为串的结束符，因此，串”12345”存储为”123450”，而串”123450abc0”打印出来的只有12345常量区连续分配因而本题中”12345”和”abcdefghij”存储为123450abcdefghij0cp1cp2拷贝后结果为abcdefghij0fghij0cp1cp2现代编译器编译通过，执行时会出错。(GCC:段错误/VC非法访问),5,6.3,一个C程序如下：typedefstruct_acharc1;longI;charc2;doublef;a;typedefstruct_bcharc1;charc2;longl;doublef;b;main()printf(“Sizeofdouble,long,char=%d,%d,%dn”,sizeof(double),sizeof(long),sizeof(char);printf(“Sizeofa,b=%d,%dn”,sizeof(a),sizeof(b);该程序在SPARC/Solaris工作站上运行结果如下：Sizeofdouble,long,char=8,4,1Sizeofa,b=24,16试分析为什么,6,6.3(续),数据对齐：为了寻址方便A：charOXXXlongOOOOcharOXXXXXXXdoubleOOOOOOOOB:charOcharOXXlongOOOOdoubleOOOOOOOO可以用gccS命令查看编译后的汇编码VC下可以在debug模式下，菜单栏View-DebugWindows中Dissassenbly查看编译后的汇编码GCC:(GNU)3.2.2(RedHatLinux3.2.2-5)结果为20,16,7,6.3(续),#includestaticstruct_acharc1;longi;charc2;doublef;a=A,1,B,1.0;VC6下，Debug模式Memory窗口查看,GCC:(GNU)3.2.220030222(RedHatLinux3.2.2-5),|A|1|B|1.0|,8,6.4,下面给出一个C程序及其在X86/Linux下的编译结果，根据所生成的汇编程序来解释程序中4个变量的存储分配、作用域、生成期和置初始值方式的区别staticlongaa=10;shortbb=20;func()staticlongcc=30;shortdd=40;生成的汇编代码：,9,6.4(续),.filestatic.c“.version“01.01”gcc2_compiled:.data.align4.typeaa,object.sizeaa,4aa:.long10.globlbb.align2.typebb,object.sizebb,2bb:.value20.align4.typecc.2,object.sizecc.2,4,cc.2:.long30.text.align4.globlfunc.typefunc,functionfunc:pushl%ebpmovl%esp,%ebpsubl$4,%espmovw$40,-2(%ebp).L1:leaveret.Lfe1:.sizefunc,.Lfe1-func.identGCC:(GNU)egcs-2.91.6619990314/Linux(egcs-1.1.2release)”,10,6.4(续),.filestatic.c“.version“01.01”gcc2_compiled:.data.align4.typeaa,object.sizeaa,4aa:-aa分配在静态数据区，作用域为本文件，生存期为整个程序.long10aa静态置初值.globlbb-bb分配在静态数据区，作用域为全局，可以被其他文件引用，生存期为整个程序.align2.typebb,object.sizebb,2bb:.value20bb静态置初值.align4.typecc.2,object.sizecc.2,4,cc.2:-cc分配在静态数据区，作用域为本文件，生存期为整个程序。源程序中在函数内部，为防止重名，需要重命名为cc.2.long30cc静态置初值.text.align4.globlfunc.typefunc,functionfunc:pushl%ebpmovl%esp,%ebpsubl$4,%espmovw$40,-2(%ebp)-dd分配在栈上,生存期为func调用期，动态置初值.L1:leaveret.Lfe1:.sizefunc,.Lfe1-func.identGCC:(GNU)egcs-2.91.6619990314/Linux(egcs-1.1.2release)”,11,6.5,假定使用:(a)值调用;(b)引用调用;(c)值-结果调用;(d)换名调用。下面程序的结果分别是什么？programmain(input,output);vara,b:integer;procedurep(x,y,z:integer);beginy:=y+1;z:=z+x;end;begina:=2;b:=3;p(a+b,a,a);printa;end.,12,6.5(续),值调用x:=5;y:=2;z:=2;y:=y+1;z:=z+x;对形参的调用不改变实参的值，结果a为2引用调用t:=a+b;a=a+1;a=a+t;结果a为8值-结果调用t:=a+b;x:=t;y:=a;z:=ay:=y+1;z:=z+x;t:=x;a:=y;a:=z;结果为7换名调用a:=a+1;a:=a+(a+b);结果为9,13,6.6,一个C程序如下:func(i1,i2,i3)longi1,i2,i3;longj1,j2,j3;printf(“Addressofi1i2i3=%o,%o,%on”,该程序在X86/Linux上运行结果为：Addressofi1,i2,i3=27777775460,27777775464,27777775470Addressofj1,j2,j3=27777775444,27777775440,27777775434从结果看func的3个形参地址逐渐升高，而3个局部变量地址逐渐降低。试说明为什么,14,6.6(续),C语言中，实参从右向左进栈，所以func(i1,i2,i3)按i3，i2，i1的顺序进栈而j1,j2,j3按声明的顺序分配,15,6.7,下面的C程序中，printf的调用仅含格式控制串，运行时输出3个参数，分析之main()printf(“%d%d%dn”);,16,6.7(续),C语言不做实参和形参个数类型是否一致的检查printf函数根据第一个参数格式控制列表，到栈中取参数本题中虽然只传了格式控制列表，但是printf函数分析格式控制列表，认为程序员还传了3个整型数，因此继续去栈中取3个参数，并输出之。所以得到了三个不可预知值得整数。,17,6.8,下面给出一个C程序及其在X86/Linux下的编译结果。从结果看，func的四个局部变量i1，j1，f1，e1的地址间隔和他们的类型一致，而形参i，j，f，e的地址间隔和他们的类型不一致，试分析原因func(i,j,f,e)shorti,j;floatf,e;shorti1,j1;floatf1,e1;printf(“Addressofi,j,f,e=%o,%o,%o,%on”,运行结果：Addressofi,j,f,e=35777772536,35777772542,35777772544,35777772554Addressofi1,j1,f1,e1=35777772426,35777772426,35777772424,35777772420,35777772414Sizeofshort,int,long,float,double=2,4,4,4,8,18,6.8(续),C语言为了不保证实参和形参类型一致，因此为了尽可能保证得到正确结果，编译器在整型和实型做实参时，将他们提升为long和double传递。但是函数内部取参数时，仍按照原来的类型去取,19,6.8(续),20,6.9,一个C程序func(c,l)charc;longl;func(c,l);在x86/Linux上编译生成的汇编代码如下，请说明char和long在参数传递和存储分配上的区别,21,6.9(续),.fileparameter.c“.version“01.01”gcc2_compiled.:.text.align4.globlfunc.typefunc,functionfunc:pushl%ebp-将老的基址指针压栈movl%esp,%ebp-将当前栈顶指针作为基址subl$4,%esp-分配空间movl8(%ebp),%eaxmovb%al,-1(%ebp),movl12(%ebp),%eaxpushl%eaxmovsbl-1(%ebp),%eaxpushl%eaxcallfuncaddl$8,%esp.L1:leaveret.Lfe1:.sizefunc,.Lfe1-func.identGCC:(GNU)egcs-2.91.6619990314/Linux(egcs-1.1.2release)”,22,6.9(续)SomeATvarf,n:integer;functionfactor(n:integer):integer;beginifn=0thenfactor:=1elsefactor:=n*(factor(n-1)end;beginn:=5;f:=factor(n);write(f)end.,27,6.11(续),1,2,2,28,6.12,在下面假想的程序中,第(11)行语句f:=a调用函数a,a传递函数addm作为返回值.(a)画出该程序执行的活动树.(b)假定非局部名字使用静态作用域,为什么该程序在栈式分配情况下不能正确工作?(c)在堆分配策略下,该程序的输出是什么?,29,6.12(续),programret(input,output);varf:function(integer):integer;functiona:function(integer):integervarm:integer;functionaddm(n:integer):integerbeginreturnm+nend;beginm:=0;returnaddmend;procedureb(g:function(integer):integer);beginwriteln(g(2)end;beginf:=a;b(f)end,30,6.12(续),活动树如右图在执行addm时，只有ret，b和addm的活动记录，a的已释放。如果是静态作用域，n对应的是第(4)行中的m，他处于a的活动记录中，而此时a的已释放。堆分配结果是2,ret,a,b,addm,31,6.13,为什么C语言允许函数类型(的指针)作为函数的返回值类型,而Pascal语言却不允许?,32,6.13(续),参考6.12课本P202,33,6.14,一个C语言程序如下:intn;intf(intg)intm;m=n;if(m=0)return1;elsen=n-1;returnm*f(n);main()n=5;printf(“%dfactorialis%dn”,n,f(n);该程序的运行结果不是我们所期望的5factorialis120而是0factorialis120试说明原因.,34,6.14(续),参数逆序进栈，因此，f(n)先被执行，而f(n)执行结束时，n值已经被改写为0，此时再将n值压栈，因而输出“0factorialis120”,35,6.15,下面程序在SPARC/SUN工作站上运行时陷入死循环,试说明原因.如果将第7行的long*p改成short*p,并且将第22行longk改成shortk后,loop中的循环体执行一次便停止了.试说明原因.main()addr();loop();long*p;loop()longi,j;j=0;for(i=0;i10;i+)(*p)-;j+;addr()longk;k=0;p=,36,6.15(续),程序运行时陷入死循环的原因是由于指向分配给i的存储单元引起的。循环体执行一次便停止时由于p指向分配给i的高位字节引起的。C语言的实现是采用栈式分配，使得函数addr和函数loop的活动记录先后从同样的存储单元开始分配，从而长整数k和i先后分配在同样的存储单元，因此p指向分配给i的存储单元。SPARC/SUN工作站上整数的存放方式是低地址放高位字节，而高地址放低位字节。另外，活动记录栈是从高地址向低地址方向增长。当k改为短整型且p改为短整型指针后，那么p指向由i的两个低位字节组成的短整数。执行(*p)-使得这两个字节构成的短整数等于-1。而从整个4个字节看时，是65535，远大于10。所以循环体执行一次便停止。,37,6.16,一个C语言程序main()func();printf(“Returnfromfuncn”);func()chars4;strcpy(s,”12345678”);printf(“%sn”,s);在X86/Linux操作系统上的运行结果如下:12345678ReturnfromfuncSegmentationfault(coredumped)试分析为什么会出现这样的运行错误.,38,6.16(续),数组越界访问。出现短错误，说明控制链被破坏func可以返回main说明func的返回地址没有被破坏，而main不能返回，说明main的返回地址被破坏本题RedHatLinux3.2.2/GCC:(GNU)3.2.2下结果为12345678段错误main返回地址被破坏,39,6.17,一个过程作为实在参数传递,它被激活时的计算环境有三种可能的规定.第一种是使用词法环境,即该过程激活