安徽大學(xué)江淮學(xué)院《編譯原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁安徽大學(xué)江淮學(xué)院《編譯原理》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、考慮編譯原理中的類型檢查，以下關(guān)于類型等價和類型相容的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.類型等價是指兩個類型在結(jié)構(gòu)上完全相同，而類型相容是指在特定操作下可以進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換B.類型檢查中，既要判斷類型等價，也要判斷類型相容，以確保操作的合法性C.對于強(qiáng)類型語言，類型等價和類型相容的要求通常比較寬松；而對于弱類型語言，要求則比較嚴(yán)格D.類型檢查可以在編譯的不同階段進(jìn)行，如詞法分析、語法分析和語義分析階段2、對于編譯原理中的存儲分配策略，以下關(guān)于靜態(tài)存儲分配的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.靜態(tài)存儲分配在編譯時就確定了所有變量的存儲位置，適用于變量的生存期和作用域在編譯時能確定的情況B.它不支持遞歸函數(shù)，因?yàn)檫f歸函數(shù)在運(yùn)行時需要動態(tài)分配?？臻gC.靜態(tài)存儲分配可以有效地利用內(nèi)存，避免運(yùn)行時的存儲管理開銷D.這種分配策略適用于所有類型的程序，包括具有復(fù)雜動態(tài)行為的程序3、語法分析是編譯過程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入的單詞符號序列是否符合給定的語法規(guī)則。對于以下的表達(dá)式語句：

a+b*c;

，若采用自頂向下的語法分析方法，以下哪種策略可能最先被應(yīng)用？（）A.從表達(dá)式的最內(nèi)層開始逐步向外分析B.先嘗試匹配整個表達(dá)式，若不成功再逐步分解C.按照運(yùn)算符的優(yōu)先級從高到低進(jìn)行分析D.隨機(jī)選擇表達(dá)式的一部分進(jìn)行分析4、目標(biāo)代碼生成中，存儲管理是一個重要的考慮因素。對于存儲管理的描述，以下不準(zhǔn)確的是：（）A.需要確定變量和數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲位置和布局B.可以采用靜態(tài)存儲分配、棧式動態(tài)存儲分配和堆式動態(tài)存儲分配等方式C.存儲管理策略只與程序的規(guī)模有關(guān)，與程序的運(yùn)行時行為無關(guān)D.合理的存儲管理可以提高程序的內(nèi)存使用效率和執(zhí)行速度5、目標(biāo)代碼生成時，對于不同的體系結(jié)構(gòu)（如x86和ARM），需要調(diào)整的方面包括？（）A.指令格式和寄存器使用B.內(nèi)存尋址方式C.數(shù)據(jù)類型的表示和處理D.以上都是6、對于編譯原理中的代碼生成算法，以下關(guān)于窺孔優(yōu)化（PeepholeOptimization）的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.窺孔優(yōu)化是在生成的目標(biāo)代碼的一個小窗口（窺孔）內(nèi)進(jìn)行局部的優(yōu)化B.它可以對相鄰的幾條指令進(jìn)行分析和替換，以提高代碼的效率C.窺孔優(yōu)化通常只關(guān)注指令的順序和組合，不涉及對變量和數(shù)據(jù)的重新分配D.這種優(yōu)化技術(shù)的效果非常有限，對整體程序性能的提升作用不大7、中間代碼生成時，對于控制流語句（如if-else、while等）的處理，以下說法不正確的是？（）A.需要生成相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)指令B.控制流的表示方式對后續(xù)優(yōu)化有影響C.不同的編程語言控制流的語法結(jié)構(gòu)相同D.控制流的處理需要考慮程序的邏輯結(jié)構(gòu)8、編譯過程中的錯誤處理是非常重要的環(huán)節(jié)。對于編譯時的錯誤恢復(fù)策略，以下說法不準(zhǔn)確的是：（）A.錯誤恢復(fù)可以采用緊急方式，即一旦遇到錯誤就停止編譯B.可以通過跳過一些輸入符號，嘗試?yán)^續(xù)進(jìn)行編譯，以發(fā)現(xiàn)更多的錯誤C.錯誤恢復(fù)時可以插入一些默認(rèn)的符號或表達(dá)式，使編譯能夠繼續(xù)進(jìn)行D.錯誤恢復(fù)的策略應(yīng)該盡量保證能夠發(fā)現(xiàn)所有的錯誤，并且不引入新的錯誤9、在語法分析中，LL(1)分析法是一種自頂向下的分析方法。關(guān)于LL(1)分析法的特點(diǎn)，以下描述不正確的是：（）A.LL(1)分析法要求文法不能有左遞歸和左公共因子B.LL(1)分析法通過預(yù)測來決定使用哪個產(chǎn)生式進(jìn)行推導(dǎo)C.對于一個給定的LL(1)文法，其分析表的構(gòu)造是唯一的D.LL(1)分析法在處理所有文法時都不會出現(xiàn)回溯現(xiàn)象10、目標(biāo)代碼生成是編譯的最后一個階段，將中間代碼或語法樹轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器的指令代碼。對于目標(biāo)代碼生成，以下說法不正確的是：（）A.目標(biāo)代碼可以是機(jī)器語言代碼，也可以是匯編語言代碼B.目標(biāo)代碼生成需要考慮目標(biāo)機(jī)器的寄存器分配、指令選擇等問題C.不同的目標(biāo)機(jī)器可能需要不同的目標(biāo)代碼生成策略D.目標(biāo)代碼生成過程中不需要考慮目標(biāo)機(jī)器的存儲管理和尋址方式11、在編譯原理中，代碼優(yōu)化可以包括常量折疊、公共子表達(dá)式消除、死代碼消除等方面的內(nèi)容。以下關(guān)于公共子表達(dá)式消除的描述中，錯誤的是？（）A.公共子表達(dá)式消除的主要任務(wù)是在編譯時找出并消除程序中的公共子表達(dá)式，以減少計(jì)算量B.公共子表達(dá)式消除可以提高程序的執(zhí)行效率，減少運(yùn)行時的計(jì)算量C.公共子表達(dá)式消除可以在中間代碼生成階段和代碼優(yōu)化階段進(jìn)行D.公共子表達(dá)式消除只能用于整數(shù)表達(dá)式和浮點(diǎn)數(shù)表達(dá)式，對于字符串表達(dá)式和布爾表達(dá)式無法進(jìn)行消除12、以下關(guān)于自下而上的語法分析方法，如LR分析法的描述，錯誤的是：（）A.LR分析法能夠處理比LL(1)分析法更廣泛的文法B.LR分析法在分析過程中根據(jù)棧中的符號和輸入符號進(jìn)行歸約操作C.LR(0)分析法是最簡單的LR分析法，但能力較弱D.LR分析法不需要計(jì)算文法的First集和Follow集13、在編譯原理中，關(guān)于語法分析器的生成工具，以下關(guān)于Yacc（YetAnotherCompilerCompiler）的描述，哪一個是準(zhǔn)確的？（）A.Yacc是一個只能用于生成自頂向下語法分析器的工具B.它根據(jù)用戶提供的語法規(guī)則描述自動生成語法分析器的代碼，大大提高了開發(fā)效率C.Yacc生成的語法分析器代碼可讀性差，難以維護(hù)和修改D.使用Yacc時，用戶無需了解語法分析的基本原理和算法14、在詞法分析器的設(shè)計(jì)中，使用正則表達(dá)式可以描述單詞的模式。假設(shè)要定義一個能匹配整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和標(biāo)識符的正則表達(dá)式，以下哪個表達(dá)式可能是合適的？（）A.

\d+|\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

B.

\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

C.

\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

D.以上都不對15、在目標(biāo)代碼生成階段，對于不同類型的存儲分配策略，以下描述正確的是？（）A.靜態(tài)存儲分配在程序運(yùn)行前就確定了所有變量的存儲位置B.動態(tài)存儲分配可以根據(jù)程序運(yùn)行時的實(shí)際需求靈活分配內(nèi)存C.棧式存儲分配適用于函數(shù)調(diào)用時的局部變量存儲D.以上三種說法都正確16、在目標(biāo)代碼生成中，寄存器分配是一個關(guān)鍵問題。以下關(guān)于寄存器分配的描述，錯誤的是：（）A.寄存器分配的目標(biāo)是充分利用有限的寄存器資源，提高程序執(zhí)行速度B.圖著色算法是一種常用的寄存器分配算法C.寄存器分配只考慮當(dāng)前函數(shù)的變量，不需要考慮全局變量D.寄存器分配不當(dāng)可能導(dǎo)致頻繁的內(nèi)存訪問，降低程序性能17、語義分析中，對于指針的操作需要特別小心。假設(shè)一個指針在使用前沒有進(jìn)行初始化，以下可能會發(fā)生的情況是？（）A.程序正常運(yùn)行，沒有影響B(tài).程序會崩潰C.指針指向一個隨機(jī)的內(nèi)存地址，導(dǎo)致不可預(yù)測的結(jié)果D.以上都不對18、在編譯程序中，存儲分配策略的選擇與程序的運(yùn)行環(huán)境有關(guān)，以下哪種運(yùn)行環(huán)境通常采用靜態(tài)存儲分配？（）A.操作系統(tǒng)B.解釋執(zhí)行的語言C.高級語言的編譯程序D.嵌入式系統(tǒng)19、對于編譯過程中的語義分析中的過程調(diào)用和參數(shù)傳遞，以下說法不正確的是（）A.過程調(diào)用需要在語義分析中處理參數(shù)的傳遞、作用域的變化和返回值的處理B.參數(shù)傳遞可以采用傳值、傳引用和傳地址等方式C.不同的編程語言在過程調(diào)用和參數(shù)傳遞的實(shí)現(xiàn)方式上可能存在差異D.過程調(diào)用和參數(shù)傳遞的語義分析只需要考慮函數(shù)內(nèi)部的情況，不需要考慮全局的影響20、在代碼優(yōu)化中，死代碼消除是一種常見的優(yōu)化手段，以下哪種情況屬于死代碼？（）A.永遠(yuǎn)不會被執(zhí)行的代碼B.計(jì)算結(jié)果未被使用的代碼C.對程序結(jié)果沒有影響的代碼D.以上都是21、語義分析在編譯過程中負(fù)責(zé)檢查程序在語義上的正確性?？紤]以下C語言代碼片段

inta=5;floatb=a;

，在進(jìn)行語義分析時，可能會檢測到的錯誤是：（）A.類型不匹配，不能將整數(shù)直接賦值給浮點(diǎn)數(shù)B.變量未初始化C.語法錯誤D.標(biāo)識符未定義22、代碼優(yōu)化是提高程序執(zhí)行效率和減少存儲空間的重要手段。在以下的代碼片段中：

for(inti=0;i<100;i++){if(i%2==0){//一些操作}}

，以下哪種優(yōu)化策略最有可能被應(yīng)用？（）A.消除循環(huán)中的冗余計(jì)算B.將條件判斷移到循環(huán)外，減少每次循環(huán)的判斷次數(shù)C.完全刪除整個循環(huán)，因?yàn)榭赡懿恍枰狣.不進(jìn)行任何優(yōu)化，保持原代碼23、在代碼優(yōu)化中，循環(huán)不變量外提是一種針對循環(huán)的優(yōu)化技術(shù)，以下關(guān)于循環(huán)不變量的描述，錯誤的是？（）A.在循環(huán)中值不變的表達(dá)式B.外提后可以減少循環(huán)內(nèi)的計(jì)算C.所有的循環(huán)不變量都可以外提D.外提時需要考慮其使用位置24、在編譯原理中，詞法分析器的主要功能是將輸入的源程序字符流轉(zhuǎn)換為單詞符號流。假設(shè)我們有一個編程語言，其中包含整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、標(biāo)識符和各種運(yùn)算符等單詞。當(dāng)遇到一個以數(shù)字開頭，后面跟著一個小數(shù)點(diǎn)和更多數(shù)字的字符串時，以下哪種處理方式是最符合詞法分析器的設(shè)計(jì)原則的？（）A.將其識別為整數(shù)B.將其識別為浮點(diǎn)數(shù)C.將其識別為錯誤的輸入D.等待更多輸入再做判斷25、中間代碼生成是編譯過程中的一個重要步驟，其目的是將源程序轉(zhuǎn)換為一種更易于優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成的中間表示形式。關(guān)于中間代碼的特點(diǎn)，以下說法錯誤的是：（）A.中間代碼通常獨(dú)立于具體的目標(biāo)機(jī)器，便于在不同機(jī)器上進(jìn)行移植B.中間代碼的形式可以有多種，如三地址碼、四元式、樹形表示等C.中間代碼生成過程中會進(jìn)行一些簡單的優(yōu)化，如常量折疊和公共子表達(dá)式消除D.中間代碼生成后就可以直接在目標(biāo)機(jī)器上運(yùn)行，無需進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為目標(biāo)代碼26、語義分析中，對于結(jié)構(gòu)體的處理需要考慮其成員的訪問和賦值。假設(shè)一個結(jié)構(gòu)體包含多個不同類型的成員，在進(jìn)行成員訪問時，以下哪個方面需要特別注意？（）A.成員的偏移量計(jì)算B.成員的類型轉(zhuǎn)換C.成員的名稱匹配D.以上都需要27、對于自底向上的算符優(yōu)先分析法，若存在歸約-歸約沖突，可能的解決方法是？（）A.引入新的算符B.改變優(yōu)先關(guān)系C.提取左因子D.以上都不對28、在代碼生成中，寄存器分配是一個重要問題。以下關(guān)于寄存器分配的說法，錯誤的是：（）A.寄存器分配的目標(biāo)是充分利用有限的寄存器資源，提高程序的執(zhí)行效率B.圖著色算法是一種常用的寄存器分配方法C.寄存器分配時需要考慮變量的使用頻率和生命周期D.寄存器分配只在目標(biāo)代碼生成的初期進(jìn)行，后續(xù)不再調(diào)整29、對于中間代碼優(yōu)化中的循環(huán)優(yōu)化，以下哪種技術(shù)可以減少循環(huán)體內(nèi)部的計(jì)算量？（）A.代碼外提B.強(qiáng)度削弱C.常量合并D.消除歸納變量30、在編譯過程中，詞法分析的主要任務(wù)是將輸入的源程序分割成一個個的單詞符號，以下關(guān)于詞法分析的描述，錯誤的是：（）A.詞法分析需要識別關(guān)鍵字、標(biāo)識符、常量、運(yùn)算符等單詞符號B.詞法分析可以使用有限自動機(jī)來實(shí)現(xiàn)C.詞法分析器通常不需要考慮上下文信息，只關(guān)注當(dāng)前字符和其后續(xù)的字符序列D.詞法分析的結(jié)果直接生成目標(biāo)代碼二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析一個用C語言實(shí)現(xiàn)的圖算法（如深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索）的程序，闡述編譯時對圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理和算法的優(yōu)化。2、（本題5分）有一個使用constexpr函數(shù)和常量表達(dá)式的程序，詳細(xì)探討編譯時constexpr函數(shù)的求值、常量表達(dá)式的優(yōu)化以及在模板編程中的應(yīng)用。3、（本題5分）對于一個用Python實(shí)現(xiàn)的類裝飾器與函數(shù)裝飾器組合的程序，深入探討編譯時對多層裝飾的處理和運(yùn)行時效果。4、（本題5分）給定一段使用函數(shù)重載和模板的C++代碼，分析編譯器如何區(qū)分和處理這些具有多態(tài)性的函數(shù)調(diào)用，以及在生成目標(biāo)代碼時的優(yōu)化策略。5、（本題5分）給定一段涉及C語言拓?fù)渑判蛩惴▽?shí)現(xiàn)的代碼，深入分析編譯時頂點(diǎn)的入度計(jì)算、排序過程的實(shí)現(xiàn)以及在有向無環(huán)圖中的應(yīng)用。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在語義分析中，解釋異常處理的編譯實(shí)現(xiàn)，包括異常的拋出、捕獲和傳播的處理方式，以及如何在中間代碼和目標(biāo)代碼中表示異常。2、（本題5分）在語義分析中，解釋類型別名和類型轉(zhuǎn)換的處理方式，包括類型別名的定義、類型轉(zhuǎn)換的合法性檢查和代碼生成。3、（本題5分）解釋編譯過程中的代碼生成中的向量指令生成策略，如如何利用SIMD指令集提高向量運(yùn)算的效率。4、（本題5分）論述在編譯中如何處理代碼的浮點(diǎn)數(shù)舍入模式和精度控制，分析其對數(shù)值計(jì)算的影響。5、（本題5分）說明編譯過程中