2025年編譯原理真題解析專升本試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.編譯系統(tǒng)通常由（）階段組成。A.詞法分析、語法分析、語義分析B.代碼生成、優(yōu)化、解釋C.A和B都是D.A和B都不是2.能夠?qū)⑷我庖粋€句子（字符串）判定為該文法語言成員的句子是（）。A.句子B.丑句C.產(chǎn)生式D.文法3.若一個文法是LL(1)文法，則它一定滿足（）條件。A.該文法是二義文法B.該文法是算符優(yōu)先文法C.對于文法中的任意兩個不同的產(chǎn)生式A->α|β和A->γ|δ，以及任何終結(jié)符a，若α和γ都以a開頭，則a一定是終結(jié)符且α和γ在a之后的部分不相同D.對于文法中的任意兩個不同的產(chǎn)生式A->α|β和B->γ|δ，其首終結(jié)符集First(A)和First(B)是不相交的4.下列關(guān)于有限自動機的敘述中，正確的是（）。A.有限自動機只能識別正則語言B.有限自動機可以識別上下文無關(guān)語言C.確定型有限自動機（DFA）比非確定性有限自動機（NFA）具有更強的表達能力D.有限自動機可以識別所有遞歸可枚舉語言5.三地址碼是一種（）。A.低級語言B.高級語言C.中間代碼D.目標(biāo)代碼6.在語義分析階段，主要進行（）。A.語法檢查B.產(chǎn)生式推導(dǎo)C.詞語識別D.類型檢查和屬性計算7.作用域規(guī)則主要用于解決（）問題。A.語法歧義B.語義歧義C.代碼優(yōu)化D.符號沖突8.算符優(yōu)先文法主要用于構(gòu)建（）分析器。A.LL(1)B.LR(1)C.算符優(yōu)先D.任何類型9.代碼優(yōu)化中，“公共子表達式消除”是一種（）。A.局部優(yōu)化B.全局優(yōu)化C.底層優(yōu)化D.A或B10.下列語言中，屬于上下文無關(guān)語言的是（）。A.{a^nb^n|n≥0}B.{ww'|w∈{a,b}*}C.{a*b*c*}D.{w|w中a和b的數(shù)量相同}二、填空題（每空2分，共30分。請將答案填在橫線上）1.編譯程序通常包括______、______、______、______和______五個主要階段。2.一個文法的產(chǎn)生式通常寫成A->α的形式，其中A稱為______，α稱為______。3.一個句子w被稱為文法G的______，如果w可以由G的開始符號經(jīng)過一系列的應(yīng)用文法的產(chǎn)生式規(guī)則推導(dǎo)出來。4.有限自動機（FA）分為______和______兩種。5.對于一個LL(1)文法，其LL(1)分析表中的每一個位置（非終結(jié)符，終結(jié)符）最多只能填入一個產(chǎn)生式。6.屬性文法是用于表達______信息的文法，屬性分為______屬性和______屬性。7.符號表是編譯程序中用于存儲______和其相關(guān)信息的表。8.三地址碼通常使用______形式表示一個語句，例如a=b+c可以表示為t1=b+c。9.代碼優(yōu)化的目標(biāo)通常包括提高代碼的______、提高代碼的______以及減少代碼的______。10.上下文無關(guān)文法（CFG）是形式語言理論中用來描述______的一種文法。三、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述編譯程序的基本工作流程。2.解釋什么是正則表達式？并舉例說明如何用正則表達式描述集合{a,b}*。3.簡述LL(1)文法的定義及其構(gòu)造LL(1)分析表的基本步驟。4.什么是語義分析？語義分析階段主要解決哪些問題？四、計算題（每題14分，共28分）1.給定文法G：{E,T,F,->,+,*,(,),e}，其中E->E+T|T；T->T*F|F；F->(E)|i。請構(gòu)造該文法的LL(1)分析表。2.設(shè)有屬性文法G'：{E,->,E.E|(E)|i,val,type}，其中val表示詞法值的數(shù)值，type表示類型。假設(shè)E->E.E表示加法，E->(E)或E->i，type為int。請定義繼承屬性type，并給出字符串"((i+i)+i)"的屬性計算過程（只需列出關(guān)鍵步驟和結(jié)果）。---試卷答案一、選擇題1.C2.A3.C4.A5.C6.D7.D8.C9.A10.B二、填空題1.詞法分析詞法分析語法分析語義分析代碼生成2.非終結(jié)符右部（或推導(dǎo)式右端）3.可推導(dǎo)的句子（或語言成員）4.確定型有限自動機（DFA）非確定性有限自動機（NFA）5.不產(chǎn)生歧義6.語義綜合屬性繼承屬性7.標(biāo)識符（或變量名、函數(shù)名等）及其屬性8.單目（或三地址）碼9.執(zhí)行速度（或效率）可讀性（或可理解性）空間占用（或長度）10.上下文無關(guān)語言三、簡答題1.解析思路：編譯程序的工作流程是一個自頂向下的過程。首先，詞法分析器讀取源代碼，將其轉(zhuǎn)換成一個個詞法單元（Token）。接著，語法分析器根據(jù)語言的文法規(guī)則，對詞法單元進行組合，檢查源代碼是否符合語法結(jié)構(gòu)，并生成語法樹。語義分析器在語法分析的基礎(chǔ)上，進行類型檢查、作用域管理等語義信息的分析，并可能計算屬性值。中間代碼生成器將語法樹或抽象語法樹轉(zhuǎn)換成一種易于翻譯成目標(biāo)語言的中間表示（如三地址碼）。最后，代碼優(yōu)化器對中間代碼進行各種優(yōu)化，以提高目標(biāo)代碼的質(zhì)量。最終，代碼生成器將優(yōu)化后的中間代碼翻譯成目標(biāo)機器的匯編代碼或機器代碼。2.解析思路：正則表達式是用于描述正則語言的字符串模式。它由字母表中的字符和特殊的元字符（如'.','*','+','?','^','$','(',')','|'）組成。描述集合{a,b}*的正則表達式是a|b*。這里的|表示“或”，*表示前面的字符（a或b）可以出現(xiàn)零次或多次。a|b*表示字符串可以是一個'a'，或者是一個'b'后面跟著任意多個'b'（包括零個），這正好覆蓋了{a,b}*。3.解析思路：LL(1)文法是一種特殊的上下文無關(guān)文法，滿足以下條件：對于文法中的任意兩個不同的產(chǎn)生式A->α|β和A->γ|δ，以及任何終結(jié)符a，若α和γ都以a開頭，則a一定是終結(jié)符且α和γ在a之后的部分不相同（即αa≠γa）。構(gòu)造LL(1)分析表的基本步驟通常包括：計算每個非終結(jié)符的首終結(jié)符集（First集）和緊后終結(jié)符集（Follow集）；根據(jù)產(chǎn)生式和First/Follow集，為LL(1)分析表中的每個位置（非終結(jié)符，終結(jié)符）選擇一個唯一的產(chǎn)生式。如果某個位置可以容納多個產(chǎn)生式，則需要根據(jù)First集或Follow集的性質(zhì)進行篩選，確保不產(chǎn)生歧義。4.解析思路：語義分析是編譯過程中的一個階段，它在語法分析的基礎(chǔ)上，對源程序進行更深入的檢查和處理，以獲取程序的語義信息。語義分析的主要任務(wù)包括：進行類型檢查，確保運算符與操作數(shù)類型匹配；建立和管理符號表，記錄變量、函數(shù)等的聲明信息及其作用域；計算屬性值，對于屬性文法，需要根據(jù)屬性規(guī)則計算各表達式的屬性值；檢查其他語義錯誤，如未定義的標(biāo)識符使用、函數(shù)調(diào)用參數(shù)不匹配等。語義分析的目標(biāo)是保證源程序在語義上是正確的。四、計算題1.解析思路：構(gòu)造LL(1)分析表需要先計算文法的First集和Follow集。First(E)={+,(,i}First(T)={*,(,i}First(F)={(,i}Follow(E)={$,+,)}Follow(T)={+,),*}Follow(F)={$,+,),*}然后，根據(jù)產(chǎn)生式和First/Follow集填充分析表：E->E+T:E->E.T,Follow(T)={+,),*}，選擇E->E+TE->T:E->T.E,Follow(E)={$,+,)}，選擇E->TT->T*F:T->T.F,Follow(F)={$,+,),*}，選擇T->T*FT->F:T->F.T,Follow(T)={+,),*}，選擇T->FF->(E):Follow((E))=Follow(E)={$,+,)}，選擇F->(E)F->i:First(i)={i}，選擇F->i分析表：|終結(jié)符|+|*|(|)|$||--------|---|---|---|---|---||E|E->E+T|E->T|E->T|-|E->T||T|-|T->T*F|T->F|-|T->F||F|-|-|F->(E)|-|F->i|2.解析思路：定義繼承屬性type。假設(shè)E->E.E表示加法，則結(jié)果type為兩個子表達式E1和E2的type的“+”運算結(jié)果（假設(shè)+運算結(jié)果為int）。E->(E)或E->i，type為int。定義：E.type=(E1.type+E2.type)ifE->E1.E2andop.typeis+E.type=intifE->(E)orE->i計算過程："i".type=int"(i)".type=int(E->(E),E->i)"i+i".type=int(E->i,type=int;E->i