HNU 编译系统语义分析练习题（ChatGPT出题）

最新推荐文章于 2025-12-21 23:01:48 发布

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题目1

考虑以下简化的程序代码，该代码使用类似C语言的语法：

P -> D E
D -> T id; D 
   | ε
T -> int 
   | bool
E -> n 
   | id 
   | true 
   | false 
   | E+E 
   | E&&E

代码片段：

int x; 
bool y; 
x = 5; 
y = true; 
if (x + y) {     
	int z;     
	z = x * 2; 
} else {     
	bool z;     
	z = false; 
} 
z = 10;

代码中包含变量声明、表达式和使用，但可能存在语义错误。请基于语义分析的知识点回答下列问题。

类型检查：代码中哪些表达式存在类型错误？请具体指出并结合语义分析的伪代码解释原因。
变量声明与作用域：代码中变量z的使用是否存在语义错误？请结合符号表的作用域管理解释。
符号表模拟：如果使用符号表栈来处理作用域，请描述解析到第11行时符号表栈的状态。

答

x + y存在类型错误。
原因：语义分析的伪代码中，

enum Type check_E(E e){
	switch(e->kind)
		...
		case E_INT : 
			return INT; 
			break;
		case TRUE : 
			return BOOL; 
			break;
		case FALSE : 
			return BOOL; 
			break;
		case ADD : 
			e1 = check_E(e->left);
			e2 = check_E(e->right);
			if (e1 == INT && e2 == INT) {
				return INT; 
				break;
			}
			else emit("runtime_error");
}

对于int x;，返回x.Type = INT；对于float y;，返回y.Type = FLOAT。此时x + y属于ADD分支，会出现e1.Type != e2.Type报错runtime_error。
2. 变量z的使用存在语义错误。
将整体作用域设为0，进入if (x + y)分支时，进入作用域1，符号表加入

键\值	type	scope
z	INT	1

结束if分支时，符号表将上面的条目删除；
进入else分支时，进入作用域2，符号表加入

键\值	type	scope
z	FLOAT	2

结束else分支时，符号表将上面的条目删除。
此时走到z = 10，发现符号表中没有z的定义，报错runtime_error。
3.
第1行：

键\值	type	scope
x	INT	0

第2-4行：

键\值	type	scope
x	INT	0
y	BOOL	0

第5行：

键\值	type	scope
x	INT	1
y	BOOL	1

键\值	type	scope
x	INT	0
y	BOOL	0

第6-7行：

键\值	type	scope
x	INT	1
y	BOOL	1
z	INT	1

键\值	type	scope
x	INT	0
y	BOOL	0

第8行：

键\值	type	scope
x	INT	2
y	BOOL	2

键\值	type	scope
x	INT	0
y	BOOL	0

第9-10行：

键\值	type	scope
x	INT	2
y	BOOL	2
z	BOOL	2

键\值	type	scope
x	INT	0
y	BOOL	0

第11行：

键\值	type	scope
x	INT	0
y	BOOL	0

题目2

考虑描述表达式规则的文法CFG，其非终结符集合为{E}，终结符集合为{num, true, false}。文法产生式如下：

E -> num 
E -> true 
E -> false 
E -> E + E
E -> E && E
E -> E > E

假设其语义规则为：每个表达式E都有一个类型（整型）。具体地：

E + E 类型的表达式中两个子表达式都必须是整型（即num），结果类型为整型。
E && E 类型的表达式中两个子表达式都必须是布尔型（即true或false），结果类型为布尔型。
E > E 类型的表达式中两个子表达式都必须是整型，结果类型为布尔型。
回答以下问题：
（1）给出一段伪代码，能完成上述语言的语义分析，当输入表达式语义错误时报错，否则返回输入表达式的类型（假设抽象语法树已经建立好，词法分析已完成）；
（2）用语法制导翻译SDD的方法描述上述语义分析的语义动作，并指出该SDD中的属性哪些是综合属性、哪些是继承属性。
（3）如果将E -> E + E 改为两个子表达式可以是整型或布尔型，结果类型为整型，那么对应的语义分析伪代码和语法制导翻译SDD要如何改变？

答

（1）语义分析伪代码：

enum Type check_E(E e){
	switch(e->kind)
		case NUM:
			return INT;
			break;
		case TRUE || FALSE:
			return BOOL;
			break;
		case ADD:
			e1 = check_E(e->left);
			e2 = check_E(e->right);
			if (e1 == INT && e2 == INT) {
				return INT; 
				break;
			}
			else emit("runtime_error");
		case AND:
			e1 = check_E(e->left);
			e2 = check_E(e->right);
			if (e1 == BOOL && e2 == BOOL) {
				return BOOL; 
				break;
			}
			else emit("runtime_error");
		case larger:
			e1 = check_E(e->left);
			e2 = check_E(e->right);
			if (e1 == INT && e2 == INT) {
				return BOOL; 
				break;
			}
			else emit("runtime_error");
}

（2）SDD如下：

1. E -> num        {E.Type = INT;}
2. E -> true       {E.Type = BOOL;}
3. E -> false      {E.Type = BOOL;}
4. E -> E1 + E1    {if (E1.Type == INT && E2.Type == INT) E.Type = INT;
					else emit("runtime_error");}
5. E -> E1 && E1   {if (E1.Type == IBOOL && E2.Type == BOOL) E.Type = BOOL;
					else emit("runtime_error");}
6. E -> E1 > E1    {if (E1.Type == INT && E2.Type == INT) E.Type = BOOL;
					else emit("runtime_error");}

（3）改后的语义分析伪代码：