编译原理(龙书)习题(5,6,7,8)章

第5章语法制导的翻译5.2.3假设我们有一个产生式。A，B，C，D这四个非终结符号都有两个属性：s是一个综合属性，而i是一个继承属性。对于下面的每组规则，指出(i)这些规则是否满足S属性定义的要求。(ii)这些规则是否满足L属性定义的要求。(iii)是否存在和这些规则一致的求值过程？1）A.s=B.i+C.s不满足S属性定义，满足L属性定义2）A.s=B.i+C.s和D.i=A.i+B.s不满足S属性定义，满足L属性定义3）A.s=B.s+D.s满足S属性定义，满足L属性定义4）A.s=D.i，B.i=A.s+C.s，C.i=B.s和D.i=B.i+C.i不满足S属性定义，不满足L属性定义BCDA5.2.4这个文法生成了含“小数点”的二进制：设计一个L属性的SDD来计算S.val，即输入串的十进制数值。比如，串101.11应该被翻译为十进制数5.635。提示：使用一个继承属性L.side来指明一个二进制位在小数点的哪一边。1|0||.BBLBLLLLS为了求小数部分的值，引入L的综合属性b记录2的L的位数次幂值(2lengthofL)SL1.L2S.val=L1.val+L2.val/L2.b;SLS.val=L.val;LL1BL.val=L1.val*2+B.val;L.b=L1.b*2;LBL.val=B.val;L.b=2;B0B.val=0;B1B.val=1;5.3.1下面是涉及运算符+和整数或浮点运算分量的表达式的文法。区分浮点数的方法是看它有无小数点。1）给出一个SDD来确定每个项T和表达式E的类型。2）扩展(1)中得到的SDD，使得它可以把表达式转换成为后缀表达式。使用一个单目运算符intToFloat把一个整数转换为相等的浮点数。numnumnumTTTEE|.|（２）设code为综合属性，代表各非终结符的代码属性type为综合属性，代表各非终结符的类型属性inttoreal把整型值转换为相等的实型值vtochar将数值转换为字符串5.3.3给出一个SDD对x*(3*x+x*x)这样的表达式求微分。表达式中涉及运算符+和*，变量x和常量。假设不进行任何简化，也就是说，比如3*x将被翻译为3*1+0*x。exp为原表达式的字符串，s为求导后的字符串。||为串联接符。5.4.3下面的SDT计算了一个由0和1组成的串的值。它把输入的符号串当作按照正二进制数来解释。改写这个SDT，使得基础文法不再是左递归的，但仍然可以计算出整个输入串的相同的B.val的值。}1.{1|}1.2.{1|}.2.{01111valBvalBvalBBvalBvalBBB}0.;0.{|}1..;.21.{1|}1..;..{0}.21.{111.1111.1bDvalDbDbDvalDvalDDbDbDvalDvalDDDvalDvalBDBbDbD非终结符D的综合属性b表示二进制数的位数，val表示对应的十进制数的数值。消除左递归后如下：第6章中间代码生成6.1.1为下面的表达式构造DAG((x+y)-((x+y)*(x-y)))+((x+y)*(x-y))6.2.1将算术表达式a+-(b+c)翻译成1）抽象语法树2）四元式序列3）三元式序列4）间接三元式序列1）抽象语法树：2）四元式序列：3）三元式序列：4）间接三元式序列：6.4.1向图6-19的翻译方案中加入对应于下列产生式的规则：1）2）)(*121单目加EEEEE6.4.2使用图6-20中的增量式翻译方案重复练习6.4.1在增量方式中，gen不仅要构造出一个新的三地址指令，还要将它添加到至今为止已生成的指令序列之后。6.4.3使用使用图6-22所示的翻译方案来翻译下列赋值语句：2）x=a[i][j]+b[i][j]假设w1为数组a的第一维的宽度，w2为数组b的第一维的宽度，整数的宽度为w。t1=i*w1;t6=j*w;t2=j*w;t7=t5+t6;t3=t1+t2;t8=b[t7];t4=a[t3];t9=t4+t8;t5=i*w2;x=t9;6.6.1在图6-30的语法制导定义中添加处理下列控制流构造的规则：1）一个repeat语句，repeatSwhileB2）一个for循环语句，for(S1;B;S2)S3S--repeatS1whileBbegin=newlabel()S1.next=newlabel()B.true=beginB.false=S.nextS.code=label(begin)||S1.code||label(S1.next)||B.codeS--for(S1;B;S2)S3S1.next=newlabel()B.true=newlabel()begin=newlabel()B.fale=S.nextS2.next=S1.nextS3.next=beginS.code=S1.code||label(S1.next)||B.code||label(begin)||S2.code||gen('goto'S1.next)||label(B.true)||S3.code||gen('goto'begin)6.7.7使用图6-37中的翻译方案翻译下列表达式。给出每个子表达式的truelist和falselist。你可以假设第一条被生成的指令的地址是100。1）a==b&&(c==d||e==f)100:ifa==bgoto102101:goto__102:ifc==dgoto__103:goto104104:ife==fgoto__105:goto__第7章运行时环境7.2.3图7-9中是递归计算Fiabonacci数列的C语言代码。假设f的活动记录按顺序包含下列元素：（返回值，参数n，局部变量s，局部变量t）。通常在活动记录中还会有其他元素。下面的问题假设初始调用是f(5)。intf(intn){intt,s;if(n2)return1;s=f(n-1);t=f(n-2);returns+t;}图7-9活动树第1个f(1)调用即将返回第5个f(1)调用即将返回7.2.5在一个通过引用传递参数的语言中，有一个函数f(x,y)完成下面的计算：x=x+1;y=y+2;returnx+y;如果将a赋值为3，然后调用f(a,a)，那么返回值是什么？函数返回值为：12此时a的值为：6第8章代码生成8.2.1假设所有的变量都存放在内存中，为下面的三地址语句生成代码：1）x=1LDR1,1STx,R13)x=a+1LDR1,aADDR1,R1,1STx,R18.2.2假设a和b是元素为4字节值的数组，为下面的三地址语句序列生成代码。2）三个语句序列x=a[i]y=b[i]z=x*yLDR1,iMULR1,R1,4LDR2,a(R1)STx,R2LDR3,iMULR3,R3,4LDR4,b(R3)STy,R4LDR5,xLDR6,yMULR5,R5,R6STz,R58.2.4假设x,y和z存放在内存位置中，为下面的语句序列生成代码：ifxygotoL1z=0gotoL2L1:z=1LDR1,xLDR2,ySUBR1,R1,R2BLTZR1,L1LDR3,0STz,R3JMPL2L1:LDR4,1STz,R48.2.6确定下列指令序列的代价。1）LDR0,y2LDR1,z2ADDR0,R0,R11STx,R02总代价：73）LDR0,c2LDR1,i2MULR1,R2,82STa(R1),R02总代价：88.3.3假设使用栈式分配，且假设a和b都是元素大小为4字节的数组，为下面的三地址语句生成代码。2）三个语句序列x=a[i]y=b[i]z=x*yLDR1,iMULR1,R1,4ADDR1,R1,SPLDR2,a(R1)STx(SP),R2LDR3,iMULR3,R3,4ADDR3,R3,SPLDR4,b(R3)STy(SP),R4LDR5,x(SP)LDR6,y(SP)MULR5,R5,R6STz(SP),R58.5.1为下面的基本块构造DAG。d=b*ce=a+bb=b*ca=e-d1)只有a在基本块的出口处活跃：d=b*ce=a+ba=e-d2)a,b,c在基本块的出口处活跃：e=a+bb=b*ca=e-b8.5.8假设一个基本块由下面的C语言赋值语句生成：x=a+b+c+d+e+f;y=a+c+e;1)给出这个基本块的三地址语句（每个语句只做一次加法）。t1=a+bt2=t1+ct3=t2+dt4=t3+et5=t4+fx=t5t6=a+ct7=t6+ey=t72)假设x和y都在基本块的出口处活跃，利用加法的结合律和交换律来修改这个基本块，使得指令个数最少。把原始的赋值语句进行调整：x=a+c+e+b+d+fy=a+c+e对应的三地址语句序列：t1=a+ct2=t1+et3=t2+bt4=t3+dt5=t4+fx=t5t6=a+ct7=t6+ey=t7DAG优化后的三地址语句序列：t1=a+cy=t1+et3=y+bt4=t3+dx=t4+f优化后的目标代码序列：LDR1,aLDR2,cADDR1,R1,R2LDR2,eADDR1,R1,R2STy,R1LDR2,bADDR1,R1,R2LDR2,dADDR1,R1,R2LDR2,fADDR1,R1,R2STx,R18.6.1为下面的每个C语言赋值语句生成三地址代码1）x=a+b*c;t1=b*ct2=a+t1x=t23)x=a[i]+1t1=a[i]t2=t1+1x=t2LDR1,bLDR2,cMULR1,R1,R2LDR3,aADDR1,R1,R3STx,R1LDR1,iMULR1,R1,4LDR2,a(R1)ADDR2,R2,1STx,R2假设数组元素宽度为4