烟台大学文经学院2018年12月编译原理考试

简介：
这段简介可以这样描述：“烟台大学文经学院于2018年12月举行了编译原理课程的期末考试。该科目测试了学生对编程语言翻译过程的理解和掌握。” ### 编译原理知识点解析 #### 一、简答题知识点详解 **1. 一个编译器包括什么？** 编译器是计算机程序的一种类型，它负责将源代码（通常是高级编程语言）转换成目标代码（通常是机器语言或低级语言）。一个完整的编译器系统主要包括以下几个组成部分： - **词法分析器（Lexer 或 Scanner）**: 这部分负责将源代码字符串分割成有意义的单元——称为“词法单元”或“记号”（Tokens），例如关键字、标识符、常量、运算符等。 - **语法分析器（Parser）**: 接收来自词法分析器的词法单元，根据预定的语法规则检查这些词法单元是否构成合法的结构。这一阶段通常会产生一个抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）来表示源代码的结构。 - **语义分析器**: 在语法分析之后进行，主要任务是确保代码符合语义规则，例如变量声明与使用的一致性、类型匹配等。这一阶段可能涉及符号表管理。 - **中间代码生成器**: 将AST或其他高级形式转换为一种更接近目标代码的中间表示。这有助于优化和生成目标代码。 - **优化器**: 对中间代码进行优化处理，提高执行效率，例如消除冗余计算、合并常量等。 - **目标代码生成器**: 最后一步是将优化后的中间代码转换为目标代码或可执行文件。 **2. cfg 和 yacc 的英文释义分别是什么？** - **cfg (Context-Free Grammar)**: 上下文无关文法是一种形式文法，在形式语言理论中有着广泛的应用。这种类型的文法的特点是所有产生式的形式都是 A → α，其中 A 是文法中的非终结符，而 α 可以是非终结符和终结符的混合序列。cfg 在编译器的设计和实现中非常重要，用于描述编程语言的语法结构。 - **yacc (Yet Another Compiler Compiler)**: 这是一个强大的工具，用于生成语法分析器（parsers）。yacc 是一个自下而上的语法分析器生成器，主要用于C语言及其变体。通过向yacc提供一组定义了语言语法结构的规则，yacc 会生成一个能够识别这些规则并构建相应语法树的语法分析器。在编译器开发领域，yacc 是非常重要的工具之一。 **3. 在 yacc 中，%token 和 %left 分别表示什么？** - **%token**: 在yacc语法文件中，%token 用于声明词法单元（tokens）。当编写yacc规则时，你需要声明所有可能出现在输入中的词法单元，如关键字、运算符等。例如，%token IF THEN 表示声明IF和THEN两个词法单元。 - **%left**: 在yacc中，%left 用于指定左结合性的运算符。这意味着在遇到具有相同优先级的运算符时，应该先处理左边的操作。例如，在表达式 `a + b + c` 中，如果 + 被声明为左结合的，则先计算 `a + b`，然后将结果与 c 相加。这对于定义具有特定结合性和优先级的运算符至关重要。 #### 二、应用题知识点详解 **1. 构造最小化DFA 和 给出正则表达式，构造等价的NFA** - **最小化DFA**: DFA（确定有限状态自动机）是用于识别正则语言的模型。最小化DFA是指通过合并等价的状态来简化DFA的过程，从而减少状态数量，使得DFA尽可能简单但仍然保持识别相同语言的能力。 - **构造等价的NFA**: NFA（非确定有限状态自动机）也是识别正则语言的模型。构造等价的NFA是指根据给定的正则表达式来设计一个能够接受该正则表达式所表示的语言的NFA。 **2. LR 分析过程** - **LR 分析**: LR 分析是一种自下而上的语法分析方法，特别适用于复杂语言的语法分析。LR 分析的核心在于构建一个分析表，并利用该表来指导语法分析的过程。LR 分析器能够高效地处理大多数实用语言的语法。 **3. SDD 和 注释语法分析树** - **SDD (Semantic Directed Definitions)**: SDD 是一种用于定义语义规则的方法，它将语义动作与语法树的节点关联起来。在语法分析过程中，当语法树的某个节点被构建时，相关的语义动作就会被执行。 - **注释语法分析树**: 注释语法分析树是一种包含了语义信息的语法树，它不仅反映了源代码的语法结构，还包含了执行语义动作的结果。 **4. First 和 Follow 集