第四章语义分析和中间代码生成4.1 完成下列选择题：(1) 四元式之间的联系是通过实现的。

a. 指示器b. 临时变量c. 符号表d. 程序变量(2) 间接三元式表示法的优点为。

a. 采用间接码表，便于优化处理b. 节省存储空间，不便于表的修改c. 便于优化处理，节省存储空间d. 节省存储空间，不便于优化处理(3) 表达式(┐A∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为。

a. ┐AB∨∧CD∨b. A┐B∨CD∨∧c. AB∨┐CD∨∧d. A┐B∨∧CD∨(4) 有一语法制导翻译如下所示：S→bAb {print″1″}A→(B {print″2″}A→a {print″3″}B→Aa) {print″4″}若输入序列为b(((aa)a)a)b，且采用自下而上的分析方法，则输出序列为。

a. 32224441 b. 34242421c. 12424243d. 34442212【解答】(1) b (2) a (3) b (4) b4.2 何谓“语法制导翻译”？试给出用语法制导翻译生成中间代码的要点，并用一简例予以说明。

【解答】语法制导翻译(SDTS)直观上说就是为每个产生式配上一个翻译子程序(称语义动作或语义子程序)，并且在语法分析的同时执行这些子程序。

也即在语法分析过程中，当一个产生式获得匹配(对于自上而下分析)或用于归约(对于自下而上分析)时，此产生式相应的语义子程序进入工作，完成既定的翻译任务。

用语法制导翻译(SDTS)生成中间代码的要点如下：(1) 按语法成分的实际处理顺序生成，即按语义要求生成中间代码。

(2) 注意地址返填问题。

(3) 不要遗漏必要的处理，如无条件跳转等。

例如下面的程序段：if (i>0) a=i+e-b*d; else a=0;在生成中间代码时，条件“i>0”为假的转移地址无法确定，而要等到处理“else”时方可确定，这时就存在一个地址返填问题。

此外，按语义要求，当处理完(i>0)后的语句(即“i>0”为真时执行的语句)时，则应转出当前的if语句，也即此时应加入一条无条件跳转指令，并且这个转移地址也需要待处理完else之后的语句后方可获得，就是说同样存在着地址返填问题。

对于赋值语句a=i+e-b*d，其处理顺序(也即生成中间代码顺序)是先生成i+e的代码，再生成b*d的中间代码，最后才产生“-”运算的中间代码，这种顺序不能颠倒。

4.3 令S.val为文法G[S]生成的二进制数的值，例如对输入串101.101，则S.val=5.625。

按照语法制导翻译方法的思想，给出计算S.val的相应的语义规则，G(S)如下：G[S]: S→L.L|LL→LB|BB→0|1【解答】计算S.val的文法G′[S]及语义动作如下：产生式语义动作G′[S]：S′→S {print(S.val)}S→L1·L2 {S.val:=L1.val + L2.val/2L2.length}S→L { S.val:=L.val }L→L1B {L.val:=L1.val*2 + B.valL.length:=L1.length +1}L→B {L.val:=B.valL.length:=2}B→1 {B.val:=1}B→0 {B.val:=0}4.4 下面的文法生成变量的类型说明：D→id LL→,id L|:TT→integer|real试构造一个翻译方案，仅使用综合属性，把每个标识符的类型填入符号表中(对所用到的过程，仅说明功能即可，不必具体写出)。

【解答】此题只需要对说明语句进行语义分析而不需要产生代码，但要求把每个标识符的类型填入符号表中。

对D、L、T，为其设置综合属性type，而过程enter(name,type)用来把名字name填入到符号表中，并且给出此名字的类型type。

翻译方案如下：D→id L{enter (, L.type);}L→,id L(1){enter (, L(1).type);L.type=L(1).type;}L→:T{L.type=T.type;}T→integer{T.type=integer;}T→real{T.type=real;}4.5 写出翻译过程调用语句的语义子程序。

在所生成的四元式序列中，要求在转子指令之前的参数四元式par按反序出现(与实现参数的顺序相反)。

此时，在翻译过程调用语句时，是否需要语义变量(队列)queue？【解答】为使过程调用语句的语义子程序产生的参数四元式par按反序方式出现，过程调用语句的文法为S→call i(arglist)arglist→Earglist→arglist(1),E按照该文法，语法制导翻译程序不需要语义变量队列queue，但需要一个语义变量栈STACK，用来实现按反序记录每个实在参数的地址。

翻译过程调用语句的产生式及语义子程序如下：(1) arglist→E { 建立一个arglist.STACK栈，它仅包含一项E.place}(2) arglist→arglist(1)，E { 将 E.place压入arglist(1). STACK栈，arglist. STACK=arglist(1).STACK}(3) S→call i (arglist) {while arglist.STACK≠null dobegin将arglist.STACK栈顶项弹出并送入p单元之中；emit (par,_ ,_ ,p);end;emit (call,_ ,_ , entry (i));}4.6 设某语言的while语句的语法形式为S→while E do S(1)其语义解释如图4-1所示。

(1) 写出适合语法制导翻译的产生式；(2) 写出每个产生式对应的语义动作。

假图4-1 习题4.6的语句结构图【解答】本题的语义解释图已经给出了翻译后的中间代码结构。

在语法制导翻译过程中，当扫描到while时，应记住E的代码地址；当扫描到do时，应对E的“真出口”进行回填，使之转到S(1)代码的入口处；当扫描到S(1)时，除了应将E的入口地址传给S(1).chain之外，还要形成一个转向E入口处的无条件转移的四元式，并且将E.fc继续传下去。

因此，应把S →while E do S(1) 改写为如下的三个产生式：W→whileA→W E doS→A S(1)每个产生式对应的语义子程序如下：W→while{ W.quad=nxq;}A→W E do{ Backpatch(E.tc,nxq);A.chain=E.fc;A.quad=W.quad;}S→A S(1){ Backpatch(S(1).chain,A.quad);emit(j,_,_,A.quad);S.chain=A.chain;}4.7 改写布尔表达式的语义子程序，使得i(1) rop i(2)不按通常方式翻译为下面的相继两个四元式：(jrop, i(1), i(2), 0)(j ,__ ,__ , 0 )而是翻译成如下的一个四元式：(jnrop, i(1), i(2), 0)使得当i(1) rop i(2)为假时发生转移，而为真时并不发生转移(即顺序执行下一个四元式)，从而产生效率较高的四元式代码。

【解答】按要求改造描述布尔表达式的语义子程序如下：(1) E→i {E.tc=null;E.fc=nxq;emit(jez,entry(i),__ ,0);}(2) E→i(1) rop i(2) {E.tc=null;E.fc=nxq;emit(jnrop,entry(i(1)),entry(i(2));)/* nrop表示关系运算符与rop相反*/(3) E→(E(1)) {E.tc=E(1).tc; E.fc=E(1).fc;}(4) E→┐E(1) {E.fc=nxq;emit(j,__ ,__ ,0);Backpatch(E(1).fc,nxq);}(5) EA→E(1) ∧{EA.fc=E(1).fc;}(6) E→EAE(2) {E.tc=E(2).tc;E.fc=merg(EA.fc,E(2).fc);}(7) E0→E(1)∨{E0.tc=nxq;emit(j,__ ,__ ,0);Backpatch(E(1).fc,nxq);}(8) E→E0E(2) {E.fc=E(2).fc;Backpatch(E0.tc,nxq);}4.8 按照三种基本控制结构文法将下面的语句翻译成四元式序列：while (A<C∧B<D){if (A≥1) C=C+1;else while (A≤D)A=A+2;}【解答】该语句的四元式序列如下(其中E1、E2和E3分别对应A＜C∧B＜D、A≥1和A ≤D，并且关系运算符优先级高)：100 (j<,A,C,102)101 (j,_,_,113) /*E1为F*/102 (j<,B,D,104) /*E1为T*/103 (j,_,_,113) /*E1为F*/104 (j=,A,1,106) /*E2为T*/105 (j,_,_,108) /*E2为F*/106 (+, C, 1, C) /*C:=C+1*/107 (j,_,_,112) /*跳过else后的语句*/108 (j≤,A,D,110) /*E3为T*/109 (j,_,_,112) /*E3为F*/110 (+, A, 2, A) /*A:=A+2*/111 (j,_,_,108) /*转回内层while语句开始处*/112 (j,_,_,100) /*转回外层while语句开始处*/1134.9 已知源程序如下：prod=0;i=1;while (i ≤20){prod=prod+a[i]*b[i];i=i+1;}试按语法制导翻译法将上述源程序翻译成四元式序列(设A 是数组a 的起始地址，B 是数组b 的起始地址；机器按字节编址，每个数组元素占四个字节)。

【解答】 源程序翻译为下列四元式序列：100 (= ,0 ,_ ,prod)101 (= ,1 ,_ , i )102 (j ≤,i ,20,104 )103 ( j ,_ ,_ ,114 )104 ( * ,4 ,i ,T1 )105 ( - ,A ,4 ,T2 )106 (=[ ],T2 ,T1 ,T3 )107 ( * ,4 ,i ,T4 )108 ( - ,B ,4 ,T5 )109 (=[ ],T5 ,T4 ,T6 )110 ( * ,T3 ,T6 ,T7 )111 ( +,prod,T7,prod)112 ( +, i, 1, i )113 (j,_ ,_ ,102 )1144.10 给出文法G[S]: S →SaA | AA →AbB | BB →cSd | e(1) 请证实AacAbcBaAdbed 是文法G[S]的一个句型；(2) 请写出该句型的所有短语、素短语以及句柄；(3) 为文法G[S]的每个产生式写出相应的翻译子程序，使句型AacAbcBaAdbed 经该翻译方案后，输出为131042521430。