编译原理复习与期末必考试题.doc

《编译原理复习与期末必考试题》 编译原理是计算机科学中一门重要的课程，主要研究如何将高级编程语言转换为机器可执行的代码。本篇内容将深入解析编译程序的步骤、前端和后端的区别，以及文法和语言的相关概念。 编译程序的步骤和任务分为六个阶段：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码产生、代码优化和目标代码生成。词法分析是将源代码分解为单词，语法分析则将单词序列转化为符合语法规则的结构，语义分析检查程序的逻辑正确性并收集类型信息。中间代码产生便于进一步生成目标代码，代码优化旨在提高效率，目标代码生成则根据特定机器生成最终的机器代码。 前端和后端是编译器的重要组成部分。前端包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成等，这些步骤不依赖于目标机器的特性。而后端则涉及目标代码生成、代码优化，这部分与特定机器密切相关。编译器的设计可以选择多遍或多阶段处理，以平衡内存占用和效率。 程序的正确性不仅要求符合语法规则，还需要满足语义规则，确保程序逻辑正确。翻译程序分为编译器和解释器，编译器将源代码一次性转换为目标代码，而解释器则是逐行解释并执行，不生成目标代码。解释器执行速度相对较慢，但在某些情况下可以提供更高的灵活性。 文法是定义语言规则的形式化系统，由终结符号、非终结符号、开始符号和产生式组成。句型是根据文法规则推导出的符号串，而句子是仅包含终结符号的句型。根据产生式限制，文法被划分为四种类型：0型、1型（上下文有关）、2型（上下文无关）和3型（正规文法）。最左推导和最右推导是分析文法的重要手段，它们用于构建语法树，二义性文法可能导致一个句子有多种解释。 自上而下的分析方法从文法的开始符号出发，逐步推导到输入符号串，而自下而上的分析方法则从输入符号串开始，逐步归约为开始符号。这两种方法分别面临选择合适产生式和确定归约子串的问题，它们在实际编译器设计中有着广泛的应用。 编译原理涵盖了从源代码到可执行程序的全过程，包括语言的文法结构、程序的正确性检查、编译器的前端和后端设计，以及不同的分析策略。理解这些概念对于编写编译器、优化代码以及深入理解计算机系统的运作至关重要。