胡元与义编译原理教程第2版课后习题答案

第四章语义分析和中间代码生成第四章

语义分析和中间代码生成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Ebv.a临lu时a变ti量on

only.ated

witch.A符s号po表se.Slidde.s程f序or变.量NET

3.5

Client

Pro间C接op三y元ri式g表ht示2法0的04优-点20为11

A。spose

Pty

Ltd.采用间接码表，便于优化处理节省存储空间，不便于表的修改便于优化处理，节省存储空间节省存储空间，不便于优化处理第四章语义分析和中间代码生成(3)

表达式(┐A∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为

。b.

A┐B∨CD∨∧d.

A┐B∨∧CD∨a.

┐AB∨∧CD∨c.

AB∨┐CD∨∧(4)有一语法制导翻译如下所示：S→bAb{prinEtv″a1l″u}ation

only.ated

wiAt→h(ABspose.{pSrliintd″es2″f}or

.NET

3.5

Client

ProA→a

Copyri{pgrhitnt2″030″4}-2011

Aspose

Pty

Ltd.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

。第四章语义分析和中间代码生成a.

32224441c.

12424243【解答】b.

34242421d.

34442212(1)

b (2)

a (3)

b (4)

b4.2

何谓“语法制E导va翻l译u”at？i试on给o出n用ly语.法制导翻译ated生w成i中th间A代s码po的s要e.点S，li并d用e一s

简fo例r予.以NE说T明3。.5

Client

Pro【解答C】opy语r法ig制h导t

翻20译0(4S-DT2S0)1直1观A上sp说o就se是P为t每y个Lt产d.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。第四章语义分析和中间代码生成用语法制导翻译(SDTS)生成中间代码的要点如下：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。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。Evaluation

only.ated

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Aspose.Slides

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.NET

3.5

Client

Pro例如C下o面py的r程ig序h段t

：2004-2011

Aspose

Pty

Ltd.if

(i>0)

a=i+e-b*d;

else

a=0;第四章语义分析和中间代码生成在生成中间代码时，条件“i>0”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(i>0)后的语句(即“i>0”为真时执行的语句)时，则应转出当前的if语句E，va也l即ua此t时io应n加o入nl一y条.无条件ated

w跳i转th指A令s，po并s且e.这S个li转d移e地s

址fo也r需.要NE待T处3理.5完Cellsiee之nt

Pro后的语句C后op方y可ri获g得ht，2就0是0说4-同2样01存1在A着sp地o址se返P填t问y

Ltd.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。第四章语义分析和中间代码生成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|LL→LB|BS→L1·L2L2.val/2L2

}.length{S.val:=L1.val

+Evaluation

only.ated

withBA→s0p|o1se.Slides

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.NET

3.5

Client

Pro【解答C】opy计ri算gSh.tva2l的00文4法-2G0′1[1S]A及s语po义s动e

作Pt如y下L：td.产生式 语义动作G′[S]：S′→S

{print(S.val)}第四章语义分析和中间代码生成S→LL→L1B{

S.val:=L.val

}{L.val:=L1.val*2

+

B.valL.length:=L1.length

+1}L→B

{L.val:=B.valL.length:=2}B→0

{B.val:=0}Evaluation

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3.5

Client

ProBC→o1pyright

2004-2011

A{Bs.pvoals:e=1P}ty

Ltd.第四章语义分析和中间代码生成4.4

下面的文法生成变量的类型说明：试构造一个翻译方案，仅使用综合属性，把每个D→id

LL→,id

L|:TT→integer|realEvaluation

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3.5

Client

Pro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C，op不y必ri具g体ht写2出0)0。4-2011

Aspose

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成【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Etvyaple。ua翻t译io方n案o如nl下y：.ated

witDh→AisdpLose.Slides

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3.5

Client

Pro{enter

(idC.onpamyer,iLg.httyp2e0);0}4-2011

Aspose

Pty

Ltd.L→,id

L(1){enter

(,

L(1).type);L.type=L(1).type;}第四章语义分析和中间代码生成L→:T{L.type=T.type;}T→integer{T.type=integer;}T→realEvaluation

only.ated

w{Ti.tthypAes=rpeoasl;e}.Slides

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3.5

Client

Pro4.5

Co写p出yr翻i译gh过t程2调00用4语-句20的1语1

义As子p程os序e。P在ty所Ltd.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？第四章语义分析和中间代码生成【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)arglistE→vEaluation

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Asposaer.gSlilsitd→easrgfloisrt(.1)N,EET

3.5

Client

Pro按照C该o文py法r，ig语h法t

制20导0翻4-译2程01序1不A需sp要o语se义变Pt量y

Ltd.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：第四章语义分析和中间代码生成arglist→E

{建立一个

arglist.STACK栈，它仅包含一项E.place}arglist→arglist(1)，E {将E.place压入arglist(1).STACK栈，arglist.STACK=arglist(1).STACK}(3)

S→call i

(arglist)

{whilebegin将arglist.STACK栈顶项弹出并送入p单元之中；emit

(par,_,_

,p);end;emit

(call,_

,_

,

entry

(i));}Evaluation

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warigtlhisAts.SpToAsCKe≠.Snullilddeos

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成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；Evaluation

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(A2s)p写os出e每.S个l产id生e式s

对fo应r的.语NE义T动3作.5。Client

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成图4-1习题4.6的语句结构图Evaluation

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成【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E向vaEl入u口a处ti的o无n

条on件l转y.移的四元ated

w式i，th并A且s将poE.sfec.继S续li传d下es去。fo因r此.N，E应T把3S.→5

wChlilieenEt

Prodo

S(1)改Co写p为yr如i下gh的t三2个0产04生-式20：11

Aspose

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Ltd.W→whileA→W

E

doS→A

S(1)第四章语义分析和中间代码生成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.tEc,vnaxlq)u;ation

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witAh.cAhsapino=sEe..fcS;lides

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3.5

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ProA.quCaod=pWy.rqiuagdh;t}

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Ltd.S→A

S(1){

Backpatch(S(1).chain,A.quad);emit(j,_,_,A.quad);S.chain=A.chain;}第四章语义分析和中间代码生成(jnrop,

i(1),

i(2),

0)4.7 改写布尔表达式的语义子程序，使得i(1)ropi(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E一va个l四u元at式i：on

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3.5

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Ltd.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。第四章语义分析和中间代码生成【解答】程序如下：(1)

E→i按要求改造描述布尔表达式的语义子{E.tc=null;E.fc=nxq;emit(jez,entry(i),

,0);}(2)

E→i(1)

rop

i(2)E→(E(1))E→┐E(1){E.tc=E(1).tc;

E.fc=E(1).fc;}{E.fc=nxq;emit(j,

,

,0);Backpatch(E(1).fc,nxq);}Evaluation

only.ated

w{Ei.tthc=Ansulplo;sE.ef.cS=nlxiqd;eemsitf(ojrnr.opN,EeTnt3ry.(5i(C1)l),ieenntrtyPro(i(2));)Copyright

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Ltd./*

nrop表示关系运算符与rop相反*/第四章语义分析和中间代码生成(8)

E→E0E(2){E.fc=E(2).fc;Backpatch(E0.tc,nxq);}EA→E(1)

∧

{EA.fc=E(1).fc;}E→EAE(2){E.tc=E(2).tc;E.fc=merg(EA.fc,E(2).fc);}E0→E(1)∨

{E0.tc=nxq;emit(j,

,

,0);Backpatch(E(1).fcE,vnxaql)u;}ation

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成else

while

(A≤D)A=A+2;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

(A<C∧B<D){if

(A≥1)

C=C+1;Evaluation

only.}ated

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成【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)111/*E2为T*/101(j,_,_,113)Evalu/a*Eti为oFn*/only.ated

wit1h02As(pj<o,sBe,D.,S1l0i4)des

/f*oEr为.TN*E/T

3.5

Client

Pro103

C(oj,p_y,r_,i1g1h3t)2004/-*2E0为1F1*/Aspose

Pty

Ltd.104

(j=,A,1,106)第四章语义分析和中间代码生成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*//*转回内层while语句开始处*//*转回外层while语句开始处*/111

(j,_,_,108)112

(j,_,_,100)113Evaluation

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3.5

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Pro110

(+,

A,Co2p,

yAr)ight/*2A0:0=A4+-22*0/

11

Aspose

Pty

Ltd.第四章语义分析和中间代码生成4.9

已知源程序如下：prod=0;i=1;while

(i≤20){Evaluation

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Aspproods=epr.oSdl+ai[die]*sb[fio]r;

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3.5

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Proi=i+1;Copyright

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Ltd.}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)。第四章语义分析和中间代码生成【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

)Evaluation

only.ated

wit1h03As(pjos,e_.,S_l,i1d1e4s)for

.NET

3.5

Client

Pro104

C(o*py,r4i,gih,tT12)004-2011

Aspose

Pty

Ltd.105

(

-

,A

,4

,T2

)106

(=[

],T2

,T1

,T3

)第四章语义分析和中间代码生成107

(

*

,4

,i

,T4

)108

(

-

,B

,4

,T5

)109

(=[

],T5

,T4

,T6

)110

(

*

,T3

,T6

,T7

)111

(

+,prod,T7,prod)Evaluation

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Pro112

C(o+p,yri,ig1h,ti2)004-2011

Aspose

Pty

Ltd.113

(j,_

,_

,102

)114第四章语义分析和中间代码生成4.10 给出文法G[S]:S→SaA

|

AA→AbB

|

BB→cSd

|

e请证实AacAbcBaAdbed是文法G[S]的一个句型；请写出该句E型va的l所u有at短i语on、o素n短ly语.以及句柄；ated

wit(h3)As为p文os法eG.[SSl]的id每e个s

产fo生r式.写NE出T相3应.5的C翻l译ie子n程t

Pro序，使句C型opAaycrAibcgBhatAd2be0d0经4-该2翻0译11方A案s后po，s输e

出Pt为y

Ltd.131042521430。第四章语义分析和中间代码生成【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。Evaluation

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成图4-2AacAbcBaAdbed对应的语法树Evaluation

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Ltd.第四章语义分析和中间代码生成(2)由图4-2可