煙臺(tái)理工學(xué)院《編譯原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《編譯原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、語(yǔ)法分析是編譯過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于上下文無(wú)關(guān)文法，以下說(shuō)法正確的是？（）A.可以用下推自動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析B.其產(chǎn)生式的左部可以是多個(gè)非終結(jié)符C.所有規(guī)則都不受上下文影響D.不能描述自然語(yǔ)言的語(yǔ)法2、語(yǔ)法分析是編譯過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入程序的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是否正確。對(duì)于自頂向下的語(yǔ)法分析方法，下列說(shuō)法不正確的是：（）A.自頂向下的語(yǔ)法分析方法通常從語(yǔ)法的開(kāi)始符號(hào)出發(fā)，逐步推導(dǎo)輸入字符串B.LL(1)分析法是一種常見(jiàn)的自頂向下語(yǔ)法分析方法，具有預(yù)測(cè)能力C.自頂向下的語(yǔ)法分析方法在處理左遞歸語(yǔ)法規(guī)則時(shí)不會(huì)遇到問(wèn)題D.為了實(shí)現(xiàn)自頂向下的語(yǔ)法分析，可能需要對(duì)語(yǔ)法進(jìn)行改寫(xiě)以消除左遞歸和提取左因子3、在編譯原理的優(yōu)化技術(shù)中，關(guān)于數(shù)據(jù)局部性優(yōu)化，以下說(shuō)法不正確的是（）A.數(shù)據(jù)局部性優(yōu)化利用程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)的局部性特征，提高數(shù)據(jù)的訪問(wèn)效率B.時(shí)間局部性是指最近被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)很可能在不久的將來(lái)再次被訪問(wèn)C.空間局部性是指程序傾向于訪問(wèn)相鄰的存儲(chǔ)位置的數(shù)據(jù)D.數(shù)據(jù)局部性優(yōu)化只適用于大型程序，對(duì)于小型程序沒(méi)有效果4、語(yǔ)義分析中，對(duì)于指針的操作需要特別小心。假設(shè)一個(gè)指針在使用前沒(méi)有進(jìn)行初始化，以下可能會(huì)發(fā)生的情況是？（）A.程序正常運(yùn)行，沒(méi)有影響B(tài).程序會(huì)崩潰C.指針指向一個(gè)隨機(jī)的內(nèi)存地址，導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的結(jié)果D.以上都不對(duì)5、中間代碼優(yōu)化時(shí)，常量傳播是一種常見(jiàn)的優(yōu)化技術(shù)。對(duì)于以下代碼片段：

inta=5;intb=a;intc=b+3;

，經(jīng)過(guò)常量傳播優(yōu)化后會(huì)變成什么樣？（）A.

inta=5;intb=5;intc=8;

B.

inta=5;intb=a;intc=b+3;

C.

inta=5;intb=5;intc=b;

D.

inta=5;intb=a;intc=a+3;

6、在語(yǔ)義分析中，對(duì)于函數(shù)調(diào)用的處理，需要檢查參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型是否匹配。假設(shè)有函數(shù)聲明

voidfunc(inta,floatb)

，而調(diào)用為

func(10,5)

，以下判斷正確的是？（）A.參數(shù)個(gè)數(shù)和類型都匹配，調(diào)用正確B.參數(shù)個(gè)數(shù)正確，但類型不匹配，調(diào)用錯(cuò)誤C.參數(shù)個(gè)數(shù)錯(cuò)誤，調(diào)用錯(cuò)誤D.無(wú)法確定，需要更多上下文信息7、語(yǔ)法分析中，上下文無(wú)關(guān)文法是一種常用的描述語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的形式。對(duì)于一個(gè)上下文無(wú)關(guān)文法，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是？（）A.可以通過(guò)推導(dǎo)來(lái)生成句子B.其規(guī)則的左部可以是多個(gè)非終結(jié)符C.存在一些上下文無(wú)關(guān)文法不能用自頂向下或自底向上的方法進(jìn)行分析D.所有的上下文無(wú)關(guān)語(yǔ)言都可以用上下文無(wú)關(guān)文法描述8、對(duì)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9、在代碼生成階段，對(duì)于條件分支的實(shí)現(xiàn)，假設(shè)目標(biāo)機(jī)器提供了條件跳轉(zhuǎn)指令和條件選擇指令。以下哪種情況下使用條件選擇指令可能會(huì)更高效？（）A.分支條件的計(jì)算比較復(fù)雜B.分支的可能性比較均衡C.目標(biāo)機(jī)器對(duì)條件選擇指令有特殊的優(yōu)化D.以上情況都不一定能確定條件選擇指令更高效10、在詞法分析中，對(duì)于標(biāo)識(shí)符的識(shí)別，通常需要遵循一定的規(guī)則。假設(shè)源程序中有一個(gè)標(biāo)識(shí)符

myVariable123

，以下關(guān)于詞法分析器對(duì)其處理的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.只檢查標(biāo)識(shí)符的開(kāi)頭字符是否合法，后續(xù)字符不做檢查B.根據(jù)預(yù)定義的關(guān)鍵字列表，判斷其是否為關(guān)鍵字，若不是則作為標(biāo)識(shí)符C.對(duì)標(biāo)識(shí)符的長(zhǎng)度沒(méi)有限制，只要在程序內(nèi)存允許范圍內(nèi)都能識(shí)別D.標(biāo)識(shí)符中不能包含數(shù)字11、語(yǔ)法分析中，LL(1)分析法是一種常見(jiàn)的自頂向下分析方法。對(duì)于一個(gè)具有左遞歸的語(yǔ)法規(guī)則，以下哪種處理方式是正確的？（）A.直接使用該規(guī)則進(jìn)行分析，不做特殊處理B.將左遞歸規(guī)則轉(zhuǎn)換為等價(jià)的右遞歸規(guī)則C.忽略左遞歸規(guī)則，只分析其他非遞歸規(guī)則D.報(bào)告語(yǔ)法錯(cuò)誤，無(wú)法處理左遞歸12、在編譯原理中，符號(hào)表是用于存儲(chǔ)程序中各種符號(hào)的信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于符號(hào)表的作用，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.符號(hào)表可以幫助編譯器在語(yǔ)義分析階段檢查變量的聲明和使用是否一致B.符號(hào)表在代碼生成階段為變量分配存儲(chǔ)空間和寄存器C.符號(hào)表中的信息在整個(gè)編譯過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變化，一旦建立就保持固定D.符號(hào)表可以提高編譯器在處理復(fù)雜程序時(shí)的效率和準(zhǔn)確性13、編譯過(guò)程中的符號(hào)表管理需要考慮符號(hào)的作用域。假設(shè)在一個(gè)程序中有多層嵌套的函數(shù)，符號(hào)表如何有效地處理不同函數(shù)中的符號(hào)作用域？（）A.為每個(gè)函數(shù)創(chuàng)建獨(dú)立的符號(hào)表B.使用棧來(lái)管理符號(hào)的作用域C.為所有符號(hào)創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一的符號(hào)表D.以上方法都可以14、在語(yǔ)義分析中，對(duì)于數(shù)組的處理通常需要考慮其下標(biāo)越界的情況。假設(shè)有以下C語(yǔ)言代碼：

intarr[5];arr[6]=10;

，在進(jìn)行語(yǔ)義分析時(shí)會(huì)得出什么結(jié)論？（）A.代碼正確，能正常執(zhí)行B.提示警告，但不影響程序執(zhí)行C.發(fā)生下標(biāo)越界錯(cuò)誤，應(yīng)終止編譯D.自動(dòng)調(diào)整數(shù)組大小以適應(yīng)訪問(wèn)15、在編譯原理中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對(duì)編譯程序的性能有重要影響。關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在編譯中的應(yīng)用，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.棧可以用于表達(dá)式求值、語(yǔ)法分析中的符號(hào)棧等B.隊(duì)列可以用于實(shí)現(xiàn)詞法分析中的字符緩沖區(qū)C.二叉樹(shù)常用于符號(hào)表的組織和語(yǔ)法樹(shù)的構(gòu)建D.圖結(jié)構(gòu)在編譯中很少使用，因?yàn)槠鋸?fù)雜性較高二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋在編譯過(guò)程中如何處理代碼的內(nèi)存屏障和同步原語(yǔ)的生成，分析其在多線程編程中的作用。2、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明在編譯中如何處理代碼的結(jié)構(gòu)體成員重排對(duì)代碼可讀性和可維護(hù)性的影響，分析其取舍。3、（本題5分）解釋代碼生成中的指令選擇問(wèn)題，即如何根據(jù)中間代碼選擇合適的目標(biāo)機(jī)器指令，并考慮指令的性能和機(jī)器的特性。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析一個(gè)使用C語(yǔ)言的聯(lián)合類型和共用體來(lái)實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)的程序，探討編譯器如何處理共用體的內(nèi)存布局和類型不確定性。2、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言變長(zhǎng)數(shù)組（VariableLengthArray）的代碼，闡述編譯時(shí)變長(zhǎng)數(shù)組的內(nèi)存分配、邊界檢查以及與固定長(zhǎng)度數(shù)組的性能比較。3、（本題5分）分析一個(gè)用Python實(shí)現(xiàn)的裝飾器工廠函數(shù)的程序，闡述編譯時(shí)對(duì)裝飾器生成邏輯的處理和運(yùn)行時(shí)的應(yīng)用。4、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言位段在結(jié)構(gòu)體中的對(duì)齊和填充的代碼，闡述編譯時(shí)位段的存儲(chǔ)細(xì)節(jié)、對(duì)齊要求以及與字節(jié)邊界的關(guān)系。5、（本題5分）給定一個(gè)使用異常規(guī)格聲明的C++程序，分析編譯器如何在函數(shù)簽名中處理異常規(guī)格，以及在運(yùn)行時(shí)對(duì)異常的檢查和處理機(jī)制。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在門窗制造行業(yè)的應(yīng)用，涵蓋門窗生產(chǎn)過(guò)程的精度控制、產(chǎn)品性能檢測(cè)和安裝后的使用監(jiān)測(cè)。探討如何提升門窗的節(jié)能性能和安全性。2、（本題10分）探討在編譯過(guò)程中，語(yǔ)義分析階段的主要任務(wù)和作用。詳細(xì)說(shuō)明如何進(jìn)行類型檢查、類型轉(zhuǎn)換、語(yǔ)義規(guī)則的定義和執(zhí)行，以及如何處理操作符的多義性和副作用。結(jié)合一個(gè)具體的編程語(yǔ)言（如Java或Python）的代碼片段，展示語(yǔ)義分析器如何