Figura 1: Esboço do programa Quicksort. a) Desenhe a árvore de ativação quando os números 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 são ordenados.

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1 Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul Ciência da Computação - Compiladores Prof. André Chastel Lima Exercícios do capítulo 7 do livro Compiladores - Princípios, técnicas e ferramentas 2 o edição. 1. Suponha que o programa da Figura 1 use uma função partition que sempre pega a[m] como separador v. Além disso, quando o arranjo a[m],..., a[n] é reordenado, considere que aordem é preservada o máximo possível. Ou seja, primeiro vêm todos os elementos menores que v, em sua ordem original, e depois todos os elementos iguais a v, e finalmente todos os elementos maiores que v em sua ordem original. Figura 1: Esboço do programa Quicksort. a) Desenhe a árvore de ativação quando os números 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 são ordenados. b) Qual é o maior número de registros de ativação que aparecem juntos na pilha? 1

2 2. Repita o Exercício 1 quando a ordem inicial dos números é 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, Na Figura 2 aparece o código C para calcular os números de Fibonacci recursivamente. Suponha que o registro de ativação para f inclua os seguintes elementos em ordem: (valor de retorno, argumento n, local s, local t); com frequência haverá também outros elementos no registro de ativação. As perguntas a seguir considere que a chamada inicial é f(5). a) Mostre a árvore de ativação completa. b) Como a pilha e seus registros de ativação se parecem na primeira vez em que f(1) está para retornar? c) Como ficam a pilha e seus registros de ativação pela quinta vez em que f(1) está para retornar? Figura 2: Programa de Fibonacci 4. Aqui está um esboço das duas funções f e g em C. int f(int x) { int i;... return i+1;... } int g(int y) { int j;... f(j + 1);... } Ou seja, a função g chama f. Desenhe o topo da pilha, começando com o registro de ativação para g, depois que g chama f, e f está 2

3 prestes a retornar. Você pode considerar apenas os valores de retorno, parâmetros, elos de controle e espaço para variáveis locais; não é preciso considerar o estado armazenado ou valores temporários ou locais não mostrados no esboço do código. Contudo, é preciso indicar: a) Qual função cria o espaço na pilha para cada elemento? b) Qual função escreve o valor de cada elemento? c) A que registro de ativação o elemento pertence? 5. Em uma linguagem que passa parâmetros por referência, existe uma função f(x, y) que faz o seguinte: x = x+1; y = y + 2; return x + y; Se a é atribuído o valor 3, e depois f(a, a) é chamado, o que é retornado? 6. A função f em C é definida por: int f(int x, *py, **ppz){ **ppz += 1; *py +=2; x += 3; return x+*py+**ppz; } A variável a é um apontador para b; a variável b é um apontador para c, e c é um inteiro correntemente com valor 4. Se chamarmos f(c, b, a), o que é retornado? 7. Na Figura 3 aparece uma função main em ML, que calcula os números de Fibonacci de uma maneira fora do padrão. A função fib0 calculará o e-nésimo número de Fibonacci para qualquer n 0. Aninhada dentro dela está f ib1, que calcula o e-nésimo número de Fibonacci supondo que n 2, e aninhada dentro de fib1 está fib2 que assume n 4. Observe que nem fib1 nem fib2 precisam verificar os casos básicos. Mostre a pilha de registros de ativação resultante de uma chamada a main, até o momento em que uma primeira chamada (a fib0(1)) está 3

4 para retornar. Mostre o elo de acesso em cada um dos registros de ativac a o na pilha. Figura 3: Func o es aninhadas calculando os nu meros de Fibonacci. 8. Suponha que o heap consista em sete porc o es, comec ando no enderec o 0. Os tamanhos das porc o es em ordem sa o 80, 30, 60, 50, 70, 20, 40 bytes. Ao colocar um objeto em uma porc a o, no s o posicionamos no extremo superior se houver espac o suficiente restante para formar uma porc a o menor, de modo que esta (a porc a o menor) possa facilmente permanecer na lista encadeada de espac o livre. Contudo, na o podemos tolerar porc o es com menos de 8 bytes, de modo que, se um objeto for quase ta o grande quanto a porc a o selecionada, devemos dar-lhe a porc a o inteira e colocar o objeto no extremo inferior da porc a o. Se solicitarmos epac o para objetos dos seguintes tamanhos: 32, 64, 48, 16, nessa ordem, como sera a lista de espac o livre depois de satisfazer as solicitac o es, se o me todo de selec a o de porc o es for: a) First-fit b) Best-fit 4

5 Figura 4: Uma rede de objetos. Figura 5: Outra rede de objetos. 9. O que acontece com os contadores de referência dos objetos na Figura 4 se : 5

6 a) O apontador de A para B for removido. b) O apontador de X para A for removido. c) O nó C for removido. 10. Mostre os passos de um coletor de lixo maracr-e-varrer: a) Na Figura 4 com o apontador A B. b) Na Figura 4 com o apontador A C. c) Na Figura 5 com o apontador A D. d) Na Figura 5 com o objeto B removido. 11. O algoritmo marcar-e-varrer de Baker move objetos entre quatro listas: Free, Unreached, Unscanned e Scanned. Para cada uma das redes de objeto do Exercício 10, indique para cada objeto a sequência de listas na qual ele se encontra desde antes que a coleta de lixo comece até logo depois que ela termine. 12. Suponha que realizemos a coleta de lixo marcar-e-varrer em cada uma das listas do Exercício 10. Suponha também que: Cada objeto tenha o tamanho de 100 bytes, Inicialmente, os nove no heap sejam arrumados em ordem alfabética, começando no byte 0 do heap. Qual é o endereço de cada objeto depois da coleta de lixo? 13. Suponha que executemos o algoritmo para coleta de lixo de cópia de Cheney em cada uma das redes do Exercício 10. Além disso suponha que: Cada objeto tenha o tamanho de 100 bytes, 6

7 A lista não inspecionada seja gerenciada como uma fila e, quando um objeto tiver mais de um apontador, os objetos alcançados sejam acrescentados á fila em ordem alfabética, e, O semi-espaço From comece no endereço 0, e o semi-espaço To comece no endereço Qual é o valor de NewLocation(o) para cada objeto o que permanece depois da coleta de lixo? 7