四元圖編譯原理

① 編譯原理全部的名詞解釋

書上有別那麼懶！。。。。
編譯過程的六個階段：詞法分析，語法分析，語義分析，中間代碼生成，代碼優化，目標代碼生成
解釋程序：把某種語言的源程序轉換成等價的另一種語言程序——目標語言程序，然後再執行目標程序。解釋方式是接受某高級語言的一個語句輸入，進行解釋並控制計算機執行，馬上得到這句的執行結果，然後再接受下一句。
編譯程序：就是指這樣一種程序，通過它能夠將用高級語言編寫的源程序轉換成與之在邏輯上等價的低級語言形式的目標程序(機器語言程序或匯編語言程序)。
解釋程序和編譯程序的根本區別：是否生成目標代碼
句子的二義性（這里的二義性是指語法結構上的。）:文法G[S]的一個句子如果能找到兩種不同的最左推導(或最右推導)，或者存在兩棵不同的語法樹，則稱這個句子是二義性的。
文法的二義性:一個文法如果包含二義性的句子，則這個文法是二義文法，否則是無二義文法。
LL(1)的含義：(LL(1)文法是無二義的； LL(1)文法不含左遞歸)
第1個L：從左到右掃描輸入串 第2個L：生成的是最左推導
1 ：向右看1個輸入符號便可決定選擇哪個產生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等價變換: 1. 提取公因子 2. 消除左遞歸
文法符號的屬性:單詞的含義，即與文法符號相關的一些信息。如，類型、值、存儲地址等。
一個屬性文法(attribute grammar)是一個三元組A=(G, V, F)
G：上下文無關文法。
V：屬性的有窮集。每個屬性與文法的一個終結符或非終結符相連。屬性與變數一樣，可以進行計算和傳遞。
F：關於屬性的斷言或謂詞(一組屬性的計算規則)的有窮集。斷言或語義規則與一個產生式相聯，只引用該產生式左端或右端的終結符或非終結符相聯的屬性。
綜合屬性:若產生式左部的單非終結符A的屬性值由右部各非終結符的屬性值決定,則A的屬性稱為綜合屬
繼承屬性:若產生式右部符號B的屬性值是根據左部非終結符的屬性值或者右部其它符號的屬性值決定的,則B的屬性為繼承屬性。
(1)非終結符既可有綜合屬性也可有繼承屬性，但文法開始符號沒有繼承屬性。
(2) 終結符只有綜合屬性，沒有繼承屬性，它們由詞法程序提供。
在計算時： 綜合屬性沿屬性語法樹向上傳遞；繼承屬性沿屬性語法樹向下傳遞。
語法制導翻譯：是指在語法分析過程中，完成附加在所使用的產生式上的語義規則描述的動作。
語法制導翻譯實現：對單詞符號串進行語法分析，構造語法分析樹，然後根據需要構造屬性依賴圖，遍歷語法樹並在語法樹的各結點處按語義規則進行計算。
中間代碼（中間語言）
1、是復雜性介於源程序語言和機器語言的一種表示形式。
2、一般，快速編譯程序直接生成目標代碼。
3、為了使編譯程序結構在邏輯上更為簡單明確，常採用中間代碼，這樣可以將與機器相關的某些實現細節置於代碼生成階段仔細處理，並且可以在中間代碼一級進行優化工作，使得代碼優化比較容易實現。
何謂中間代碼：源程序的一種內部表示，不依賴目標機的結構，易於代碼的機械生成。
為何要轉換成中間代碼:(1)邏輯結構清楚；利於不同目標機上實現同一種語言。
(2)便於移植，便於修改，便於進行與機器無關的優化。
中間代碼的幾種形式：逆波蘭記號 ，三元式和樹形表示 ，四元式
符號表的一般形式：一張符號表的的組成包括兩項，即名字欄和信息欄。
信息欄包含許多子欄和標志位，用來記錄相應名字和種種不同屬性，名字欄也稱主欄。主欄的內容稱為關鍵字（key word）。
符號表的功能：（1）收集符號屬性 (2) 上下文語義的合法性檢查的依據： 檢查標識符屬性在上下文中的一致性和合法性。(3)作為目標代碼生成階段地址分配的依據
符號的主要屬性及作用：
1. 符號名 2. 符號的類型 （整型、實型、字元串型等））3. 符號的存儲類別（公共、私有）
4. 符號的作用域及可視性 （全局、局部） 5. 符號變數的存儲分配信息 （靜態存儲區、動態存儲區）
存儲分配方案策略：靜態存儲分配；動態存儲分配：棧式、 堆式。
靜態存儲分配
1、基本策略
在編譯時就安排好目標程序運行時的全部數據空間，並能確定每個數據項的單元地址。
2、適用的分配對象：子程序的目標代碼段；全局數據目標（全局變數）
3、靜態存儲分配的要求：不允許遞歸調用，不含有可變數組。
FORTRAN程序是段結構，不允許遞歸，數據名大小、性質固定。 是典型的靜態分配
動態存儲分配
1、如果一個程序設計語言允許遞歸過程、可變數組或允許用戶自由申請和釋放空間，那麼，就需要採用動態存儲管理技術。
2、兩種動態存儲分配方式：棧式，堆式
棧式動態存儲分配
分配策略：將整個程序的數據空間設計為一個棧。
【例】在具有遞歸結構的語言程序中，每當調用一個過程時，它所需的數據空間就分配在棧頂，每當過程工作結束時就釋放這部分空間。
過程所需的數據空間包括兩部分
一部分是生存期在本過程這次活動中的數據對象。如局部變數、參數單元、臨時變數等；
另一部分則是用以管理過程活動的記錄信息(連接數據)。
活動記錄（AR）
一個過程的一次執行所需要的信息使用一個連續的存儲區來管理，這個區 (塊)叫做一個活動記錄。
構成
1、臨時工作單元；2、局部變數；3、機器狀態信息；4、存取鏈；
5、控制鏈；6、實參；7、返回地址
什麼是代碼優化
所謂優化，就是對代碼進行等價變換，使得變換後的代碼運行結果與變換前代碼運行結果相同，而運行速度加快或佔用存儲空間減少。
優化原則：等價原則：經過優化後不應改變程序運行的結果。
有效原則：使優化後所產生的目標代碼運行時間較短，佔用的存儲空間較小。
合算原則：以盡可能低的代價取得較好的優化效果。
常見的優化技術
(1) 刪除多餘運算(刪除公共子表達式) (2) 代碼外提 +刪除歸納變數+ (3)強度削弱; (4)變換循環控制條件 (5)合並已知量與復寫傳播 (6)刪除無用賦值
基本塊定義
程序中只有一個入口和一個出口的一段順序執行的語句序列，稱為程序的一個基本塊。

給我分數啊。。。

② 編譯原理文法可以定義為四元集G(S)={Vn ,Vt,P,S},那麼Vn* ,Vt*和Vn+ ,Vt+，即右上角加*或+是什麼意思

右上角加*是集合的閉包，也稱為克林閉包(Kleene Closure)，右上角加+是集合的正閉包
Vn* 是非終結符集的閉包，Vn+是非終結符集的正閉包
Vt* 是終結符集的閉包，Vt+是終結符集的正閉包

③ 編譯原理中 關於四元式序列 的題~~~！

(1)if a<b goto (7) /* (7)是整個布爾表達式的真出口 */
(2) goto (3)
(3) if c<d goto (5)
(4) goto (p+1) /* (p+1)是整個布爾表達式的假出口 */
(5) if e>f goto (7)
(6) goto (p+1)

④ 編譯原理課設，將c語言程序翻譯成四元式，求大神給思路

財富算神馬？10000分能值一塊錢么？你喊給100RMB，看看有多少人會給你回

⑤ 編譯原理寫出語句 if(a<b)then x:=y z;else x:=y-z ;的四元式表示

(100) if a<b goto (102)

(101) goto (105)

(102) t:=y+z //若不是+，需要進行相應修改

(103) x:=t

(104) goto (107)

(105) t:=y-z

(106) x:=t

(107)…
註： 原題if(a<b)then x:=y z，y和z之間的運算符沒給出，四元式中寫成了+，若是其他運算符進行相應修改即可

⑥ 編譯器有哪幾部分構成.編譯原理

1. 詞法分析

詞法分析器根據詞法規則識別出源程序
中的各個記號（token）,每個記號代表一類單詞（lexeme）。源程序中常見的記號可以歸為幾大類：關鍵字、標識符、字面量和特殊符號。詞法分析器
的輸入是源程序,輸出是識別的記號流。詞法分析器的任務是把源文件的字元流轉換成記號流。本質上它查看連續的字元然後把它們識別為「單詞」。

2. 語法分析

語法分析器根據語法規則識別出記號流中的結構（短語、句子）,並構造一棵能夠正確反映該結構的語法樹。

3. 語義分析

語義分析器根據語義規則對語法樹中的語法單元進行靜態語義檢查,如果類型檢查和轉換等,其目的在於保證語法正確的結構在語義上也是合法的。

4. 中間代碼生成

中間代碼生成器根據語義分析器的輸出生成中間代碼。中間代碼可以有若干種形式,它們的共同特徵是與具體機器無關。最常用的一種中間代碼是三地址碼,它的一種實現方式是四元式。三地址碼的優點是便於閱讀、便於優化。

⑦ 編譯原理中 文法 文法G定義為四元組（Vn ,Vt,P,S）這4個是什麼意思 另外 終結符和非終結符是什麼意思

文法G是一個四元式（Vt,Vn,S,P）
其中Vt是一個非空有限集，它的每個元素稱為終結符號
Vn是一個非空有限集，它的每個元素稱為非終結符號（Vt和Vn的交集為空）
S是一個非終結符號，稱為開始符號
P是一個產生式集合（有限），每個產生式的形式是P-->a

開始S必須在某個產生式的左部出現一次

終結符指組成語言的基本符號（如基本字、標識符、常數、算符、界符）
非終結符號（也稱語法變數）表示一定符號串的集合。

你看到小寫字母一般是終結符，大寫字母肯定是非終結符

不明白可以聯系。

⑧ 編譯原理問題，高手進。

回答下列問題：(30分)
(6分)對於下面程序段
program test (input, output)
var i, j: integer;
procere CAL(x, y: integer);
begin
y:=y*y; x:=x-y; y:=y-x
end;
begin
i:=2; j:=3; CAL(i, j)
writeln(j)
end.
若參數傳遞的方法分別為(1)傳值、(2)傳地址，(3)傳名，請寫出程序執行的輸出結果。
答： (1) 3 (2) 16 (3) 16 (每個值2分)

(6分)計算文法G(M)的每個非終結符的FIRST和FOLLOW集合，並判斷該文法是否是LL(1)的，請說明理由。
G(M)：
M → TB
T → Ba |
B → Db | eT |
D → d |

解答：
計算文法的FIRST和FOLLOW集合：(4分)
FIRST(M) = { a，b，e，d， } FIRST(T) = { a，b，e，d， }
FIRST(B) = {b，e，d， } FIRST(D) = {d，}
FOLLOW (M) = {#} FOLLOW (T) = { a，b，e，d，#}
FOLLOW (B) = {a，# } FOLLOW (D) = { b}

檢查文法的所有產生式，我們可以得到：
1. 該文法不含左遞歸，
2. 該文法中每一個非終結符M，T，B，D的各個產生式的候選首符集兩兩不相交。
3. 該文法的非終結符T、B和D，它們都有候選式，而且
FIRST(T)∩FOLLOW(T)={ a，b，e，d }≠
所以該文法不是LL(1)文法。(2分)

(4分)考慮下面的屬性文法
產 生 式 語 義 規 則
S→ABC

A→a
B→b
C→c B.u := S.u
A.u := B.v + C.v
S.v := A.v
A.v :=3*A.u
B.v := B.u
C.v := 1
畫出字元串abc的語法樹;
對於該語法樹，假設S.u的初始值為5，屬性計算完成後，S.v的值為多少。
答：(1) (2分)

(2) S.v的值為18 (2分)

(4分)運行時的DISPLAY表的內容是什麼？它的作用是什麼？
答：DISPLAY表是嵌套層次顯示表。每當進入一個過程後，在建立它的活動記錄區的同時建立一張嵌套層次顯示表diaplay.假定現在進入的過程層次為i，則它的diaplay表含有i+1個單元，自頂向下每個單元依次存放著現行層、直接外層、…、直至最外層(主程序，0層)等每層過程的最新活動記錄的起始地址。通過DISPLAY表可以訪問其外層過程的變數。

(5分)對下列四元式序列生成目標代碼：
A:=B*C
D:=E+A
G:=B+C
H:=G*D
其中，H在基本塊出口之後是活躍變數， R0和R1是可用寄存器。
答: 目標代碼序列
LD R0 B
MUL R0 C
LD R1 E
ADD R1 R0
LD R0 B
ADD R0 C
MUL R0 R1
ST R0 H

(5分)寫出表達式a+b*(c-d)對應的逆波蘭式、三元式序列和抽象語法樹。
答：
逆波蘭式：(abcd-*+) (1分)
三元式序列: (2分)
OP ARG1 ARG2
(1) - c d
(2) * b (1)
(3) + a (2)
抽象語法樹：(2分)

(8分)構造一個DFA，它接受={a，b}上所有包含ab的字元串。
答：
(2分)構造相應的正規式：(a|b)*ab(a|b)*

(3分)
a a

a b
b b

(3分)確定化：
I
{0,1,2} {1,2,3} {1,2}
{1,2,3} {1,2,3} {1,2,4,5,6}
{1,2} {1,2,3} {1,2}
{1,2,4,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,5,6}
{1,2,3,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,4,5,6}
{1,2,5,6} {1,2,3,5,6} {1,2,5,6}
b b
b a
a a a a

a b b
b

最小化：
{0，1，2} {3，4，5}
{0， 2}，1， {3，4，5}

(6分)寫一個文法使其語言為L(G)={anbncm| m,n≥1，n為奇數，m為偶數}。
答：
文法G(S):

(8分)對於文法G(S):

1. 寫出句型b(Ma)b的最右推導並畫出語法樹。
2. 寫出上述句型的短語，直接短語和句柄。
答：
1. (4分)

2. (4分)
短語: Ma)， (Ma)， b(Ma)b
直接短語: Ma)
句柄: Ma)

(12分)對文法G(S)：
S → a | ^ | (T)
T → T，S | S
(1) 構造各非終結符的FIRSTVT和LASTVT集合;
(2) 構造算符優先表;
(3) 是算符優先文法嗎?
(4) 構造優先函數。
答：
(1) (4分)

(2) (4分)
a ^ ( ) ,
a > >
^ > >
( < < < = <
) > >
, < < < > >

(3) 是算符優先文法，因為任何兩個終結符之間至多隻有一種優先關系。 (1分)

(4) 優先函數(3分)
a ^ ( ) ,
F 4 4 2 4 4
G 5 5 5 2 3

(8分)設某語言的do-while語句的語法形式為
S do S(1) While E
其語義解釋為：

針對自下而上的語法分析器，按如下要求構造該語句的翻譯模式，將該語句翻譯成四元式：
(1) 寫出適合語法制導翻譯的產生式；
(2) 寫出每個產生式對應的語義動作。
答：(1). 適合語法制導翻譯的文法(4分)
G(S):
R do
UR S(1) While
SU E
(2). (4分)
R do
{ R.QUAD:=NXQ }

UR S(1) While
{ U.QUAD:=R.QUAD;
BACKPATCH(S.CHAIN, NXQ) }

SU E
{ BACKPATCH(E.TC, U.QUAD);
S.CHAIN:=E.FC }

答案二：
(1) S do M1 S(1) While M2 E
M ε (4分)
(2) M ε { M.QUAD := NXQ } (4分)
S do M1 S(1) While M2 E
{
BACKPATCH(S(1).CHAIN, M2.QUAD);
BACKPATCH(E.TC, M1.QUAD);
S.CHAIN:=E. FC
}

(10分)將語句
while C>0 do if A B=0 then C:=C+D else C:=C*D
翻譯成四元式。
答：
100 (j>， C， 0， 102)
101 (j， -， -， 112)
102 (jnz， A， -， 106)
103 (j， -， -， 104)
104 (j=， B， 0， 106)
105 (j， -， -， 109)
106 (+， C， D， T1)
107 (:=， T1， -， C)
108 (j， -， -， 100)
109 (*， C， D， T2)
110 (:=， T2， -， C)
111 (j， -， -， 100)
112

(10分)設有基本塊如下：
T1:=3
T2:=A*B
T3:=9+T1
M:=A*B
T4:=C-D
L:=T3*T4
T2:=C+D
N:=T2
畫出DAG圖；
設L，M，N 是出基本塊後的活躍變數，請給出優化後的四元式序列。
答：

1. (6分)
L

*
T2,M T4 T2,N

* - +

T1 T3
3 A B 12 C D

2. (4分)
M:=A*B
S1:=C-D
L:=12*S1
N:=C+D

(8分)文法G(S)及其LR分析表如下，請給出串baba#的分析過程。
(1) S → DbB (2) D → d (3) D → ε
(4) B → a (5) B → Bba (6) B → ε
LR分析表
ACTION GOTO
b D a # S B D
0 r3 s3 1 2
1 acc
2 s4
3 r2
4 r6 S5 r6 6
5 r4 r4
6 s7 r1
7 S8
8 r5 r5
解答：
步驟 狀態 符號 輸入串
0 0 # baba#
1 02 #D baba#
2 024 #Db aba#
3 0245 #Dba ba#
4 0246 #DbB ba#
5 02467 #DbBb a#
6 024678 #DbBba #
7 0246 #DbB #
8 01 #S # acc
哈哈，估計認識！！

⑨ 編譯原理 四元式

四元式是一種比較普遍採用的中間代碼形式。

代碼段的四元式表達式：

101 T:=0 （表達式為假的出口）

103 T:=1 （表達式為真的出口）

因為用戶的表達式只有一個A<B，因此A<B的真假出口就是表達式的真假出口，所以

100: if a<b goto 103 （a<b為真，跳到真出口103）

101: T:=0（否則，進入假出口）

102: goto 104 （要跳過真出口，否則T的值不就又進入真出口了，為真）

103: T:=1

104:（程序繼續執行）

(9)四元圖編譯原理擴展閱讀：

四元式是一種更接近目標代碼的中間代碼形式。由於這種形式的中間代碼便於優化處理，因此，在目前許多編譯程序中得到了廣泛的應用。

四元式實際上是一種「三地址語句」的等價表示。它的一般形式為：

(op,arg1,arg2,result)

其中， op為一個二元 (也可是一元或零元)運算符；arg1,arg2分別為它的兩個運算 (或操作)對象，它們可以是變數、常數或系統定義的臨時變數名；運算的結果將放入result中。四元式還可寫為類似於PASCAL語言賦值語句的形式：

result ∶= arg1 op arg2

需要指出的是，每個四元式只能有一個運算符，所以，一個復雜的表達式須由多個四元式構成的序列來表示。例如，表達式A+B*C可寫為序列

T1∶=B*C

T2∶=A+T1

其中，T1，T2是編譯系統所產生的臨時變數名。當op為一元、零元運算符 (如無條件轉移)時，arg2甚至arg1應預設，即result∶=op arg1或 op result ；對應的一般形式為：

(op,arg1,,result)

或

(op,,,result)

⑩ 編譯原理四元式

四元式的一般形式為(op, arg1, arg2, result)，其中：op為一個二元（也可以是零元或一元）運算符。arg1和arg2為兩個運算對象，可以是變數、常數或者系統定義的臨時變數名。result為運算結果。
第一步:T1=a*b，
第二步:T2=c*d，
第三步:T3=T2/e，
第四步:T4=T1-T3，
第五步：f=T4.