編譯原理平時作業(yè)答案

平時作業(yè)對于以下語言分別寫出它們正規(guī)表示式。

(1)

英文字母組成全部符號串，要求符號串中次序包含五個元音。答：

令Letter表示除這五個元音外其它字母。

((letter)*A(letter)*E(letter)*I(letter)*O(letter)*U(letter))*

(2)

英文字母組成全部符號串，要求符號串中字母依照詞典次序排列。答：A*B*....Z*(3)

Σ={0,1}上含偶數(shù)個1全部串。答：

(0|10*1)*(4)

Σ={0,1}上含奇數(shù)個1全部串。答：(0|10*1)*1(5)

具備偶數(shù)個0和奇數(shù)個1有0和1組成符號串全體。答：設(shè)S是符合要求串，|S|=2k+1(k≥0）。則S→S10|S21，|S1|=2k(k>0），|S2|=2k(k≥0）。且S1是{0,1}上串，含有奇數(shù)個0和奇數(shù)個1。

S2是{0,1}上串，含有偶數(shù)個0和偶數(shù)個1。 考慮有一個自動機M1接收S1，那么自動機M1以下：和L(M1)等價正規(guī)表示式，即S1為：((00|11)|(01|10)(00|11)*(01|10))*(01|10)(00|11)*類似考慮有一個自動機M2接收S2，那么自動機M2以下：和L(M2)等價正規(guī)表示式，即S2為：((00|11)|(01|10)(00|11)*(01|10))*所以，S為： ((00|11)|(01|10)(00|11)*(01|10))*(01|10)(00|11)*0|((00|11)|(01|10)(00|11)*(01|10))*1

(6)

不包含子串011由0和1組成符號串全體。答：1*|1*0(0|10)*(1|ε)

(7)

由0和1組成符號串,把它看成二進制數(shù)，能被3整除符號串全體。答：假設(shè)w自動機以下：對應(yīng)正規(guī)表示式：(1(01*0)1|0)*給出接收以下在字母表{0,1}上語言DFA。

(1)

全部以00結(jié)束符號串集合。

(2)

全部具備3個0符號串集合。答：(1)DFA

M=({0，1}，{q0，q1，q2}，q0，{q2}，δ)其中δ定義以下:δ（q0，0）=q1

δ（q0，1）=q0δ（q1，0）=q2

δ（q1，1）=q0δ（q2，0）=q2

δ（q2，1）=q0(2)正則表示式:1*01*01*01*DFA

M=({0，1}，{q0，q1，q2，q3}，q0，{q3}，δ)其中δ定義以下:δ（q0，0）=q1

δ（q0，1）=q0δ（q1，0）=q2

δ（q1，1）=q1δ（q2，0）=q3

δ（q2，1）=q2δ（q3，1）=q3

3下面是用正規(guī)式表示變量申明： (int|float)id(,id)*;請改用上下文無關(guān)文法表示，也就是寫一個上下文無關(guān)文法，它和該正規(guī)式等價。答：DTL; Tint|float LL,id|id試分析下面給出if-then-else語句文法，它提出原本是為了矯正dangling-else(懸而未決-else)文法二義性：

stmt→ifexprthenstmt

|matched-stmt

matched-stmt→ifexprthenmatched-stmtelsestmt

|other

試說明此文法依然是二義性。答：考慮句子ifethenifethenotherelseifethenotherelseother它具備以下所表示兩種分析樹stmtexprtheneifstmtifmatched-stmtexprthenmatched-stmteotherifeslestmtmatched-stmtexprthenmatched-stmteothereslestmtmatched-stmtotherstmtmatched-stmtifexprthenmatched-stmteifeslestmteslestmtmatched-stmtexprthenestmtotherexprthenmatched-stmteotherifmatched-stmtother則上面給出if-then-else文法仍是二義性。證實下面文法是SLR(1)文法，并結(jié)構(gòu)其SLR分析表。

E→E+T|T

T→TF|F

F→F*|a|b答：該文法拓廣文法G'為(0)E'→E(1)E→E+T(2)E→T(3)T→TF(4)T→F(5)F→F*(6)F→a(7)F→b其LR(0)項目集規(guī)范族和goto函數(shù)(識別活前綴DFA)以下:I0={E'→·E,E→·E+T,E→·T,T→·TF,T→·F,F→·F*,

F→·a,F→·b}I1={E'→E·,E→E·+T}I2={E→T·,T→T·F,F→·F*,F→·a,F→·b}I3={T→F·,F→F·*}I4={F→a·}I5={F→b·}I6={E→E+·T,T→·TF,T→·F,F→·F*,F→·a,F→·b}I7={T→TF·,F→F·*}I8={F→F*·}I9={E→E+T·,T→T·F,F→·F*,F→·a,F→·b}求FOLLOW集：

FOLLOW(E)={＋,＄}

FOLLOW(T)={＋,＄,a,b}FOLLOW(F)={＋,＄,a,b,*}結(jié)構(gòu)SLR分析表以下：顯然，此分析表無多重定義入口，所以此文法是SLR文法。為下面文法結(jié)構(gòu)LALR(1)分析表

S→E

E→E+T|T

T→(E)|a答：其拓廣文法G'：(0)S'→S(1)S→E(2)E→E+T(3)E→T(4)T→(E)(5)T→a結(jié)構(gòu)其LR(1)項目集規(guī)范族和goto函數(shù)(識別活前綴DFA)以下:I0={[S’→·S,$],[S→·E,$],[E→·E+T,$/+],[E→·T,$/+],

[T→·(E),$/+],[T→·a,$/+]}I1={[S’→S·,$]}I2={[S→E·,$],[E→E·+T,$/+]}I3={[E→T·,$/+]}I4={[T→(·E),$/+],[E→·E+T,)/+],[E→·T,)/+],

[T→·(E),)/+],[T→·a,)/+]}I5={[T→a·,$/+]}I6={[E→E+·T,$/+],[T→·(E),$/+],[T→·a,$/+]}I7={[T→(E·),$/+],[E→E·+T,)/+]}I8={[E→T·,)/+]}I9={[T→(·E),)/+},[E→·E+T,)/+],[E→·T,)/+],[T→·(E),)/+],[T→·a,)/+]}I10={[T→a·,)/+]}I11={[E→E+T·,$/+]}I12={[T→(E)·,$/+]}I13={[E→E+·T,)/+],[T→·(E),)/+],[T→·a,)/+]}I14={[T→(E·),)/+],[E→E·+T,)/+]}I15={[E→E+T·,)/+]}I16={[T→(E)·,)/+]}合并同心LR(1)項目集，得到LALR項目集和轉(zhuǎn)移函數(shù)以下：I0={[S’→·S,$],[S→·E,$],[E→·E+T,$/+],[E→·T,$/+],[T→··(E),$/+],[T→·a,$/+]}I1={[S’→S·,$]}I2={[S→E·,$],[E→E·+T,$/+]}I3,8={[E→T·,$/+/)]}I4,9={[T→(·E),$/+/)],[E→·E+T,)/+],[E→·T,)/+],

[T→·(E),)/+],[T→·a,)/+]}I5,10={[T→a·,$/+/)]}I6,13={[E→E+·T,$/+/)],[T→·(E),$/+/)],[T→·a,$/+/)]}I7,14={[T→(E·),$/+/)],[E→E·+T,)/+]}I11,15={[E→E+T·,$/+/)]}I12,16={[T→(E)·,$/+/)]}LALR分析表以下：（1）經(jīng)過結(jié)構(gòu)識別活前綴DFA和結(jié)構(gòu)分析表，來證實文法EE+id|id是SLR(1)文法。答：先給出接收該文法活前綴DFA以下：EE·EE·E+idE·idI0EE·EE·+idI1Eid·I2Eid+EE+·idI3EE+id·I4id再結(jié)構(gòu)SLR分析表以下：狀態(tài)狀態(tài)動作轉(zhuǎn)移id+$E0s211s3acc2r2r23s44r1r1表中沒有多重定義條目，所以該文法是SLR(1)。（2）下面左右兩個文法都和（1）文法等價 EE+Mid|id EME+id|id M M請指出其中有幾個文法不是LR(1)文法，并給出它們不是LR(1)文法理由。答：只有文法 EME+id|id M不是LR(1)文法。因為對于句子id+id+…+id來說，分析器在面臨第一個id時需要做空歸約次數(shù)和句子中+id個數(shù)一樣多，而此時句子中+id個數(shù)是未知。8 依照自上而下語法分析方法，結(jié)構(gòu)下面文法LL（1）分析表。 DTL Tint|real LidR R,idR|答：先計算FIRST和FOLLOW

FIRST(D)=FIRST(T)={int,real}

FIRST(L)={id}

FIRST(R)={,,ε}

FOLLOW(D)=FOLLOW(L)={$}

FOLLOW(T)={id}

FOLLOW(R)={$}LL(1)分析表以下：intrealid,$DD->TLD->TLTT->intT->realLL->idRRR->,idRR->ε9下面文法產(chǎn)生表示式是對整型和實型常數(shù)應(yīng)用算符+形成。當(dāng)兩個整數(shù)相加時，結(jié)果仍為整數(shù)，不然就是實數(shù)。

E→E+T|T

T→num.num|num

（a）給出一個語法制導(dǎo)定義以確定每個子表示式類型。

（b）擴充（a）中語法制導(dǎo)定義把表示式翻譯成前綴形式，而且決定類型。使用一元算符inttoreal把整型值轉(zhuǎn)換成相等實型值，以使得前綴形式中+兩個操作對象是同類型。答：(a):產(chǎn)生式語義規(guī)則EE1+TIF(E1.type=integer)and(T.type=integer)THENE.type:=integerELSEE.type:=realETE.type:=T.typeTnum.numT.type:=realTnumT.type:=integer(b):產(chǎn)生式語義規(guī)則EE1+TIF(E1.type=integer)and(T.type=integer)THENBEGINE.type:=integerPrint(‘+’,E1.val,T.val)ENDELSEBEGINE.type:=realIFE1.type=integerTHENBeginE1.type:=realE1.val:=inttoreal(E1.val)EndIFT.type:=integerTHENBeginT.type:=realT.val:=inttoreal(T.val)EndPrint(‘+’,E1.val,T.val)ENDETE.type:=T.typeE.val:=T.valTnum.numT.type:=realT.val:=num.num.lexvalTnumT.type:=integerT.val:=num.lexval10假設(shè)說明是由以下文法產(chǎn)生：

D→idL

L→,idL|:T

T→integer|real

（a）建立一個翻譯模式，把每一個標(biāo)識符類型加入到符號表中。

（b）從（a）中翻譯模式結(jié)構(gòu)一個預(yù)翻譯程序。答：(a)：產(chǎn)生式翻譯模式DidL{D.Type:=L.Type}{addtype(id.entry,D.type)}L,idL1{L.Type:=L1.Type}{addtype(id.entry,L.type)}L:T{L.type:=T.type}Tinteger{T.type:=integer}Treal{T.type:=real}(b)： ProcedureD; begin Iflookahead=idthenBeginMatch(id);D.type=L;addtype(id.entry,D.type)endelseerror endFunctionL:DataType;BeginIflookahead=’,’thenBeginMatch(‘,’);Iflookahead=idthenbeginmatch(id);L.Type=L;addtype(id.entry,L.type);return(L.type)endElseerrorEndElseiflookahead=’:’thenBeginMatch(‘:’);L.Type=T;return(L.Type)endelseerrorEnd FunctionT:DataType;BeginIflookahead=integerthenBeginMatch(integer);return(integer)endelseIflookahead=realthenBeginMatch(real);return(real)endelseerrorend11 為下面算術(shù)表示式文法寫一個語法制導(dǎo)翻譯方案，它將每個子表示式E符號（即值大于零還是小于零）統(tǒng)計在屬性E.sign中（屬性值分別用POS或NEG表示）。你能夠假定全部整數(shù)都不為零，這么就不用擔(dān)心零符號。EE*E|+E|E|unsigned_integer答： EE1*E2{ifE1.sign=E2.signthenE.sign:=POSelseE.sign:=NEG}E+E1{E.sign:=E1.sign}EE1{ifE1.sign=POSthenE.sign:=NEGelseE.sign:=POS}Eunsigned_integer{E.sign:=POS}12 為下面文法寫一個語法制導(dǎo)定義，用S綜合屬性val給出下面文法中S產(chǎn)生二進制數(shù)值。比如，輸入101.101時，S.val:=5.625。（不得修改文法。） SL.R|L LLB|B RBR|B B0|1答： SL.R S.val:=L.val+R.valSL S.val:=L.val LL1B L.val:=L1.val2+B.valLB L.val:=B.val RBR1 R.val:=(R1.val+B.val)/2RB R.val:=B.val/2 B0 B.val:=0B1 B.val:=113試問下面程序?qū)⒂性鯓虞敵觯糠謩e假定：

（a）傳值調(diào)用（call-by-value）；

（b）引用調(diào)用（call-by-reference）；

（c）復(fù)制恢復(fù)（copy-restore）；

（d）傳名調(diào)用（call-by-name）。

programmain(input,output）；

procedurep（x,y,z）；

begin

y：＝y(tǒng)＋1；

z：＝z＋x；

end；

begin

a：＝2；

b：＝3；

p(a＋b,a,a)；

printa

end.答：1)．傳地址：所謂傳地址是指把實在參數(shù)地址傳遞給對應(yīng)形式參數(shù)。在過程段中每個形式參數(shù)都有一對應(yīng)單元，稱為形式單元。形式單元將用來存放對應(yīng)實在參數(shù)地址。當(dāng)調(diào)用一個過程時，調(diào)用段必須領(lǐng)先把實在參數(shù)地址傳遞到一個為被調(diào)用段能夠拿得到地方。當(dāng)程序控制轉(zhuǎn)入被調(diào)用段之后，被調(diào)用段首先把實參地址捎進自己對應(yīng)形式單元中，過程體對形式參數(shù)任何引用1或賦值都被處理成對形式單元間接訪問。當(dāng)調(diào)用段工作完成返回時，形式單元(它們都是指示器)所指實在參數(shù)單元就持有所指望值。2)．傳結(jié)果：和“傳地址”相同(但不等價)另一個參數(shù)傳遞力法是所謂“傳結(jié)果”。這種方法實質(zhì)是，每個形式參數(shù)對應(yīng)有兩個申元，第1個單元存放實參地址，第2個單元存放實參值。在過程體中對形參任何引用或賦值都看成是對它第2個單元直接訪問。但在過程工作完成返回前必須把第2個單元內(nèi)容行放到第1個單元所指那個實參單元之中。3)．傳值：所謂傳值，是一個簡單參數(shù)傳遞方法。調(diào)用段把實在參數(shù)值計算出來并存放在一個被調(diào)用段能夠拿得到地方。被調(diào)用段開始丁作時，首先把這些值抄入形式中元中，然后就好像使用局部名一樣使用這些形式單元。假如實在參數(shù)不為指示器，那末，在被調(diào)用段中無法改變實參值。4)．傳名：所謂傳名，是一個特殊形——實參數(shù)結(jié)合方式。解釋“傳名”參數(shù)意義：過程調(diào)用作用相當(dāng)于把被調(diào)用段過程體抄到調(diào)用出現(xiàn)地方，但把其中任一出現(xiàn)形式參數(shù)都替換成對應(yīng)實在參數(shù)(文字替換)。它與采取“傳地址”或“傳值”方式所產(chǎn)生結(jié)果均不相同。(a)2；(b)8；(c)7； (d)9。14對以下Pascal程序畫出過程c第二次被激活時運行棧，控制鏈和訪問鏈。說明在c中怎樣訪問變量x。programenv；

procedurea；

varx:integer；

procedureb；

procedurec；

beginx:=2；bend；{procedurec}

begincend；{procedureb}

beginbend；{procedurea}

beginaend.{main}

答：envenvcontrollinkaccesslinkcontrollinkaccesslinkaacontrollinkcontrollinkaccesslinkxaccesslinkxbbcontrolcontrollinkaccesslinkaccesslinkcccontrolcontrollinkaccesslinkaccesslinkbbcontrolcontrollinkaccesslinkaccesslinkccaccesslinkcontrollinkaccesslinkcontrollink說明：c中沿著存取鏈向前走兩步，到過程a活動統(tǒng)計中就能夠訪問到變量x。15下面給出一個C語言程序及其在SPARC/SUN工作站上經(jīng)某編譯器編譯后運行結(jié)果。從運行結(jié)果看，函數(shù)func中4個局部變量i1,j1,f1,e1地址間隔和它們類型大小是一致，而4個形式參數(shù)i,j,f,e地址間隔和它們類型大小不一致，試分析不一致原因。注意，輸出數(shù)據(jù)是八進制。func(i,j,f,e)shorti,j;floatf,e;{shorti1,j1;floatf1,e1;printf("Addressofi,j,f,e=%o,%o,%o,%o\n",&i,&j,&f,&e);printf("Addressofi1,j1,f1,e1=%o,%o,%o,%o\n",&i1,&j1,&f1,&e1);printf("Sizesofshort,int,long,float,double=%d,%d,%d,%d,%d\n",sizeof(short),sizeof(int),sizeof(long),sizeof(float),sizeof(double));}main(){shorti,j;floatf,e;func(i,j,f,e);}運行結(jié)果是：Addressofi,j,f,e=,,,Addressofi1,j1,f1,e1=,,,Sizesofshort,int,long,float,double=2,4,4,4,8，請問為何？答：C語言編譯器是不做實在參數(shù)和形式參數(shù)個數(shù)和類型是否一致檢驗，由程序員自己確保它們一致性。不過對于形式參數(shù)和實在參數(shù)是不一樣整型（如一個是short型，另一個是long型），或者是不一樣實型，編譯器則試圖確保目標(biāo)代碼運行時能得到正確結(jié)果，條件是，當(dāng)需要高級別類型數(shù)據(jù)向低級別類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時，不出現(xiàn)溢出。這么，C編譯器作約定是，當(dāng)整型或?qū)嵭蛿?shù)據(jù)作為實在參數(shù)時，分別將它們提升到long和double類型數(shù)據(jù)傳遞到被調(diào)用函數(shù)。被調(diào)用函數(shù)依照形式參數(shù)所申明類型，決定是否要將實在參數(shù)向低級別類型轉(zhuǎn)換。低地址放高位高地址放低位shortlong圖5.2長整型和短整型 在本例中，long低地址放高位高地址放低位shortlong圖5.2長整型和短整型注意，對于SUN工作站來說，低地址存放整型數(shù)據(jù)高位。floatfloatdoublee圖5.3雙精度型和浮點型 對于實型來說。double類型是8個字節(jié)，而float類型4個字節(jié)。被調(diào)用函數(shù)把實在參數(shù)前4個字節(jié)作為自己所需數(shù)據(jù)，因為double后面4個字節(jié)內(nèi)容都是為了增加精度用，見圖5.3。ee，8個字節(jié)在main函數(shù)中參數(shù)壓棧時觀點在func函數(shù)中存取形式參數(shù)時觀點4個字節(jié)，起始地址4個字節(jié)，起始地址2個字節(jié)，起始地址2個字節(jié)，起始地址f，8個字節(jié)j，4個字節(jié)i，4個字節(jié)棧增加方向圖5.4參數(shù)在棧中情況 這么在main函數(shù)中依次將參數(shù)提升后反序進棧，大小分別為8,8,4,4。在func函數(shù)中，按形式參數(shù)類型，把這些存放單元一部分看成是形式參數(shù)存放單元，見圖5.4。從這個圖不難了解為何形式參數(shù)地址間隔和它們類型大小不一致了。 注意，現(xiàn)在編譯器將需要進行類型轉(zhuǎn)換形式參數(shù)（類型是char、short、float等）另行分配在局部數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)控制進入被調(diào)用過程時，首先將調(diào)用過程壓棧需要進行類型轉(zhuǎn)換實在參數(shù)取出，把它們存入所分配局部數(shù)據(jù)區(qū)存放單元，并同時完成必要數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。在這種情況下，不會出現(xiàn)本題所碰到現(xiàn)象。 另外，在SPARC工作站上，整型數(shù)據(jù)高位存放在低地址，而低位存放在高地址。假如是X86機器，數(shù)據(jù)高低位不是按這么次序存放，那也不會出現(xiàn)本題所碰到現(xiàn)象。 下面是某個編譯器類型提升函數(shù)，供讀者了解用（備注：int和long大小一樣）。 Typepromote(Typety) { switch(ty->op){ caseENUM: returninttype; caseINT: if(ty->size<inttype->size) returninttype; break; caseUNSIGNED: if(ty->size<inttype->size) returninttype; break; caseFLOAT: if(ty->size<doubletype->size) returndoubletype; } returnty; }16試把以下C語言程序可執(zhí)行語句翻譯為

(a)一棵語法樹，

(b)后綴式，

(c)三地址代碼。main(){inti;inta[10];while(i<=10)a[i]=0;while}while答：(a).一棵語法樹賦值表示式布爾表示式賦值表示式布爾表示式表示式表示式表示式數(shù)組元素表示式<=表示式數(shù)組元素表示式<=下標(biāo)表示式110a0下標(biāo)表示式110a011(b)后綴式為：i10<=ai[]0=while從理論上能夠說while(i<=10)a[i]=0;后綴式如上面表示。但若這么表示，在執(zhí)行while操作時，賦值語句已經(jīng)執(zhí)行，這顯然與語義不符，所以改為： i10<=<下一個語句開始地址>BMai[]0=<本語句地址>BRL其中BM操作為當(dāng)表示式為假時轉(zhuǎn)向<下一個語句開始地址>，BRL是一個一目運算，無條件轉(zhuǎn)向<本語句始址>。(c)三地址代碼序列為：100ifi<=10got102101goto106102t1:=4*i103t2:=a104t2[t1]:=0105goto10010617 Pascal語言中，語句：forv：＝initialtofinaldostmt 與以下代碼序列有相同含義begint1:=initial;t2:=final;ift1<=t2thenbeginv:=t1;stmtwhilev<>t2dobeginv：=succ（v)；stmtendendend(a)試考慮下述Pascal程序programforloop(input,output);vari,initial,final:integer;beginread(initial,final);fori:=initialtofinaldowrite(i)end對于initial=MAXINT-5和final=MAXINT，問此程序?qū)⒆鲂┦裁矗科渲蠱AXINT為目標(biāo)機器允許最大整數(shù)。(b)試結(jié)構(gòu)一個翻譯pascalfor語句為三地址代碼語法制導(dǎo)定義。答：（a）程序?qū)@示以下六個整數(shù)：MAXINT-5MAXINT-4MAXINT-3MAXINT-2MAXINT-1MAXINT（b）為簡單起見，for語句三地址代碼以下：t1:=initialt2:=finalift1>t2gotoS.nextv:=t1stmt.codeS.begin:ifv>t2gotoS.nextv:=succ(v)stmt.codegotoS.begin語法制導(dǎo)定義以下：產(chǎn)生式動作S→forEdoS1S.begin:=newlabelS.first:=newtempS.last:=newtempS.curr:=newtempS.code:=gen(S.first“:=”E.init)||gen(S.last“:=”E.final)||gen(“if”S.first“>”S.last“goto”S.next)||gen(S.curr“:=”S.first)||gen(S.begin“:”)||gen(“if”S.curr“>”S.Last“goto”S.next)||S1.code||gen(S.curr:=succ(S.curr))||gen(“goto”S.begin)E→v:=initialtofinalE.init:=initial.placeE.final:=final.place18 對于下面C語言文件s.c f1(intx) { longx; x=1; } f2(intx) { { longx; x=1; } }某編譯器編譯時報錯以下： s.c:Infunction‘f1’: s.c:3:warning:declarationof‘x’shadowsaparameter請回答，對函數(shù)f2為何沒有類似警告錯誤。答： 對于函數(shù)f1，局部變量x申明作用域是整個函數(shù)體，造成在函數(shù)體中不可能訪問形式參數(shù)x。因為這是一個正當(dāng)C語言函數(shù)，所以編譯器給出警告錯誤。對于函數(shù)f2，因為局部變量x作用域只是函數(shù)體一部分，不會出現(xiàn)上述問題，因而編譯器不報錯。19 考慮一個簡單語言，其中全部變量都是整型（不需要顯式申明），而且僅包含賦值語句、讀語句和寫語句。下面產(chǎn)生式定義了該語言語法（其中l(wèi)it表示整型常量；OP產(chǎn)生式?jīng)]有給出，因為它和下面討論問題無關(guān)）。 Program StmtList StmtList StmtStmtList|Stmt Stmt id:=Exp;|read(id);|write(Exp); Exp id|lit|ExpOPExp 我們把不影響write語句輸出值賦值（包含經(jīng)過read語句來賦值）稱為無用賦值，寫一個語法指導(dǎo)定義，它確定一個程序中出現(xiàn)過賦予無用值變量集合（不需要知道無用賦值位置）和沒有置初值變量集合（不影響write語句輸出值未置初值變量不在考慮之中）。 非終止符StmtList和Stmt用下面3個屬性（你依照需要來定義其它文法符號屬性）： （1）uses_in：在本語句表或語句入口點引用變量集合，它們值影響在該程序點后輸出。 （2）uses_out：在本語句表或語句出口點引用變量集合，它們值影響在該程序點后輸出。 （3）useless：本語句表或語句中出現(xiàn)無用賦值變量集合。答：Exp屬性uses表示它引用變量集合。Programuseless和no_initial分別表示程序無用賦值變量集合和未置初值變量集合。 Program StmtList StmtList.uses_out:=; Program.useless:=StmtList.useless; Program.no_initial:=StmtList.uses_in; StmtList StmtStmtList1 StmtList1.uses_out:=StmtList.uses_out; Stmt.uses_out:=StmtList1.uses_in; StmtList.uses_in:=Stmt.uses_in StmtList.useless:=StmtList1.uselessStmt.useless; StmtList Stmt Stmt.uses_out:=StmlList.uses_out; StmlList.uses_in:=Stmt.uses_in; StmtList.useless:=Stmt.useless Stmt id:=Exp; Stmt.useless:=ifid.lexemeStmt.uses_outthenelse{id.lexeme}; Stmt.uses_in:=ifid.lexemeStmt.uses_out then(Stmt.uses_out–{id.lexeme})Exp.useselseStmt.uses_out Stmt read(id); Stmt.useless:=ifid.lexemeStmt.uses_outthenelse{id.lexeme}; Stmt.uses_in:=Stmt.uses_out–{id.lexeme} Stmt write(Exp); Stmt.useless:=,Stmt.uses_in:=Stmt.uses_outExp.uses Exp id Exp.uses:={id.lexeme} Exp lit Exp.uses:= Exp Exp1OPExp2 Exp.uses:=Exp1.usesExp2.uses20為以下C程序生成目標(biāo)代碼。

main()

{

inti;

inta[10];

while(i<=10)

a[i]=0;

}答：21試結(jié)構(gòu)下面程序流圖，并找出其中全部回邊及循環(huán)。

readP

x:=1

c:=P*P

ifc<100gotoL1

B:=P*P

x:=x+1

B:=B+x

writex

halt

L1:B:=10

x:=x+2

B:=B+x

writeB

ifB<100gotoL2

halt

L2:x:=x+1

gotoL1答：程序流圖以下

22試求出以下四元式程序中循環(huán)并進行循環(huán)優(yōu)化.I:=1readJ,KL:A:=K*IB:=J*IC:=A*BwriteCI:=I+1ifI<100gotoLhalt答：把本題三地址代碼劃分成基本塊并畫出其程序流圖顯示在圖9.4(1)中，其中有三個基本塊B1，B2，B3，有一條回邊B2->B2，對應(yīng)循環(huán)是{B2}。（1）代碼外提：因為循環(huán)中沒有不變運算，故不做此項優(yōu)化（2）強度減弱：B2中A和B都是I歸納變量。優(yōu)化結(jié)果顯示在圖9.4(2)中。（3）刪除歸納變量：變換循環(huán)控制條件，刪除歸納變量I后流圖顯示在圖9.4(3)中23考慮下面三地址語句序列： b:=1 b:=2 ifw<=xgotoL2 e:=b gotoL2 L1: gotoL3 L2: c:=3 b:=4 c:=6 L3: ify<=zgotoL4 gotoL5 L4: g:=g+1 h:=8 gotoL1 L5: h:=9（1）在該代碼中用水平橫線將代碼分成基本塊，并給每個基本塊一個序號。 （2）畫出該代碼控制流圖，每個基本塊就用（1）序號表示。 （3）若有循環(huán)話，列出組成每個循環(huán)結(jié)點。答：（1） （2）114237865 b:=1 b:=2 ifw<=xgotoL2 （1） e:=b gotoL2 （2） L1: gotoL3 （3） L2: c:=3 b:=4 c:=6 （4） L3: ify<=zgotoL4 （5） gotoL5 （6） L4: g:=g+1 h:=8 gotoL1 （7） L5: h:=9 （8）結(jié)點5、7和3組成一個循環(huán)，其中5是入口結(jié)點。24對下面程序片段作出其程序流圖并計算：

（1）各基本塊抵達_定值集IN[B]；

（2）各基本塊中各變量引用點ud鏈；

（3）各基本塊出口活躍變量集V_OUT[B]；

（4）各基本塊中變量定值點du鏈。

I:=1

J:=0

L1:J:=J+I

readI

ifI<100gotoL2

writeJ

halt

L2:I:=I*I答：本題程序程序流圖如圖9.6(1)所表示。（1）計算各基本塊抵達-定值集IN[B]。公式為：

IN[B]

=∪OUT[P]

P∈P[B]

OUT[B]=GEN[B]∪(IN[B]-KILL[B])

GEN[B]和KILL[B]由程序流圖直接求出，顯示在表9.6(1)中。表9.6(1)基本塊GEN[B]位向量KILL[B]位向量B1{d1,d2}11000000{d3,d4,d6}00110100B2{d3,d4}00110000{d1,d2,d6}11000100B3{d6}00000100{d1,d4}10010000B4{}00000000{}00000000

求各基本塊抵達-定值初值及各遍執(zhí)行結(jié)果顯示在表9.6(2)中。表9.6(2)基本塊初值第一遍后第二遍后第三遍后IN[B]OUT[B]IN[B]OUT[B]IN[B]OUT[B]IN[B]OUT[B]B10000000011000000000000001100000000000000110000000000000011000000B20000000000110000110001000011000011100100001100001110010000110000B30000000000000100001100000010010000110000001001000011000000100100B40000000000000000001100000011000000110000001100000011000000110000（2）求各基本塊中各變量引用點ud鏈：

假設(shè)在程序中某點u引用了變量a，則把能抵達ua全部定值點，稱為a在引用點u引用-定值鏈（簡稱ud鏈）。能夠利用抵達-定值信息來計算各個變量在任何引用點ud鏈。

由圖9.6(1)程序流圖可知，I引用點是d3、d5和d6，J引用點是d3和d8。

B2中I和J引用點d3前面沒有對I和J定值點，其ud鏈在IN[B2]={d1,d2,d3,d6}中，所以I在引用點d3ud鏈?zhǔn)莧d1,d6}；J在引用點d3ud鏈?zhǔn)莧d2,d3}。

在B2中I引用點d5前面有I定值點d4，且在d4定值后抵達d5，所以I在引用點d5ud鏈?zhǔn)莧d4}。

B3中I引用點d6前面沒有I定值點，其ud鏈?zhǔn)荌N[B3]中I全部定值點，所以是{d4}。

B4中J引用點d8前面沒有對J定值點，其ud鏈?zhǔn)荌N[B4]中J全部定值點。已知IN[B4]={