常州工學(xué)院《編譯原理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€…………第1頁(yè)，共1頁(yè)常州工學(xué)院《編譯原理》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1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、在語(yǔ)法分析中，LL(1)分析法具有一定的特點(diǎn)，以下描述正確的是：（）A.LL(1)分析法可以處理所有的上下文無(wú)關(guān)文法B.LL(1)分析法在分析過(guò)程中需要大量的回溯操作C.LL(1)分析法的預(yù)測(cè)分析表可以通過(guò)手工計(jì)算輕易得到D.LL(1)分析法要求文法不能含有左遞歸和回溯2、在自底向上的語(yǔ)法分析方法中，常用的算法是LR分析算法，以下關(guān)于LR分析的描述，正確的是？（）A.它可以處理所有的上下文無(wú)關(guān)文法B.不需要向前查看輸入符號(hào)C.分析表的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單D.對(duì)文法的限制較少3、在編譯過(guò)程中，對(duì)于結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊和填充，以下哪種情況會(huì)影響結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中的布局？（）A.結(jié)構(gòu)體成員的類(lèi)型和順序B.目標(biāo)機(jī)器的字節(jié)對(duì)齊規(guī)則C.結(jié)構(gòu)體的大小D.以上情況都會(huì)影響結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中的布局4、中間代碼優(yōu)化中，公共子表達(dá)式消除是一種有效的優(yōu)化技術(shù)。關(guān)于公共子表達(dá)式消除，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.公共子表達(dá)式消除可以減少重復(fù)計(jì)算，提高程序效率B.公共子表達(dá)式消除需要對(duì)中間代碼進(jìn)行分析，找出重復(fù)的表達(dá)式C.公共子表達(dá)式消除可能會(huì)引入新的變量來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果D.公共子表達(dá)式消除只對(duì)簡(jiǎn)單的算術(shù)表達(dá)式有效，對(duì)復(fù)雜的邏輯表達(dá)式無(wú)效5、中間代碼優(yōu)化中，常量傳播是一種常見(jiàn)的優(yōu)化技術(shù)。關(guān)于常量傳播，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.常量傳播可以將表達(dá)式中已知的常量值直接替換變量，以簡(jiǎn)化計(jì)算B.常量傳播可能會(huì)導(dǎo)致一些原本隱藏的語(yǔ)義錯(cuò)誤被暴露出來(lái)C.常量傳播只適用于簡(jiǎn)單的算術(shù)表達(dá)式，對(duì)于復(fù)雜的控制流結(jié)構(gòu)無(wú)效D.經(jīng)過(guò)常量傳播優(yōu)化后，程序的運(yùn)行效率一定能夠得到顯著提高6、在編譯原理中，符號(hào)表是用于管理程序中各種符號(hào)的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。假設(shè)我們正在編譯一個(gè)包含多個(gè)函數(shù)和大量變量的程序。當(dāng)一個(gè)變量在不同的函數(shù)中有相同的名稱(chēng)時(shí)，以下哪種處理方式能夠確保符號(hào)表的正確管理和訪問(wèn)？（）A.為每個(gè)函數(shù)創(chuàng)建獨(dú)立的符號(hào)表B.在全局符號(hào)表中區(qū)分不同函數(shù)中的同名變量C.禁止在不同函數(shù)中使用相同名稱(chēng)的變量D.以上方法都不可行，無(wú)法處理這種情況7、在處理跨文件的全局變量和函數(shù)時(shí)，編譯器需要進(jìn)行正確的鏈接和符號(hào)解析。假設(shè)我們有多個(gè)源文件，其中包含同名的全局變量和函數(shù)。以下哪種方式能夠確保在鏈接時(shí)不會(huì)出現(xiàn)符號(hào)沖突？（）A.使用命名空間B.為每個(gè)文件中的符號(hào)添加獨(dú)特的前綴C.在鏈接時(shí)進(jìn)行符號(hào)重命名D.以上方式都可以避免符號(hào)沖突，具體選擇取決于項(xiàng)目的規(guī)模和結(jié)構(gòu)8、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9、中間代碼優(yōu)化中，死代碼消除是一種常見(jiàn)的優(yōu)化手段。關(guān)于死代碼消除，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.死代碼是指永遠(yuǎn)不會(huì)被執(zhí)行的代碼片段B.死代碼消除可以減少目標(biāo)代碼的大小和提高執(zhí)行效率C.死代碼消除需要對(duì)程序的控制流進(jìn)行分析D.死代碼消除只對(duì)簡(jiǎn)單的條件判斷語(yǔ)句中的代碼有效，對(duì)循環(huán)中的代碼無(wú)效10、中間代碼生成時(shí)，對(duì)于控制流的表示需要清晰準(zhǔn)確。假設(shè)一個(gè)程序中有多個(gè)分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)，以下哪種中間代碼形式更適合表示控制流？（）A.三地址碼B.四元式C.控制流圖D.以上都可以11、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)12、編譯過(guò)程中的錯(cuò)誤處理是非常重要的環(huán)節(jié)。對(duì)于編譯時(shí)的錯(cuò)誤恢復(fù)策略，以下說(shuō)法不準(zhǔn)確的是：（）A.錯(cuò)誤恢復(fù)可以采用緊急方式，即一旦遇到錯(cuò)誤就停止編譯B.可以通過(guò)跳過(guò)一些輸入符號(hào)，嘗試?yán)^續(xù)進(jìn)行編譯，以發(fā)現(xiàn)更多的錯(cuò)誤C.錯(cuò)誤恢復(fù)時(shí)可以插入一些默認(rèn)的符號(hào)或表達(dá)式，使編譯能夠繼續(xù)進(jìn)行D.錯(cuò)誤恢復(fù)的策略應(yīng)該盡量保證能夠發(fā)現(xiàn)所有的錯(cuò)誤，并且不引入新的錯(cuò)誤13、詞法分析器在處理標(biāo)識(shí)符時(shí)，對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)一定限制的標(biāo)識(shí)符，應(yīng)該如何處理？（）A.截?cái)嗖⒅惶幚砬懊娌糠諦.完整處理，不受長(zhǎng)度限制C.報(bào)告錯(cuò)誤，不允許過(guò)長(zhǎng)的標(biāo)識(shí)符D.按照編程語(yǔ)言的規(guī)定進(jìn)行處理，可能是上述選項(xiàng)中的一種14、代碼優(yōu)化可以提高程序的執(zhí)行效率。考慮以下循環(huán)代碼

for(inti=0;i<n;i++){sum+=i;}

，一種可能的優(yōu)化方式是：（）A.消除循環(huán)B.代碼外提C.強(qiáng)度削弱，將

i++

改為

i+=2

D.以上都不是15、在目標(biāo)代碼生成中，為了提高寄存器的使用效率，常常采用寄存器輪轉(zhuǎn)分配策略，以下關(guān)于該策略的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.依次輪流使用寄存器B.可以避免寄存器沖突C.不考慮變量的使用頻率D.適用于變量較少的情況16、中間代碼的形式有多種，例如三地址碼、逆波蘭式等，以下關(guān)于中間代碼形式的比較，不正確的是？（）A.三地址碼直觀易懂，便于優(yōu)化B.逆波蘭式便于計(jì)算機(jī)處理表達(dá)式C.中間代碼形式的選擇對(duì)編譯結(jié)果沒(méi)有影響D.不同的中間代碼形式在不同場(chǎng)景下各有優(yōu)勢(shì)17、語(yǔ)法分析的自底向上方法中，LR分析法是一種強(qiáng)大的方法。以下關(guān)于LR分析法的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.能夠處理大部分上下文無(wú)關(guān)文法B.分析過(guò)程需要構(gòu)建LR分析表C.對(duì)文法的限制較多D.分析效率較低18、語(yǔ)法分析中，算符優(yōu)先分析法是一種自底向上的分析方法，以下關(guān)于算符優(yōu)先分析的描述，不正確的是？（）A.基于算符之間的優(yōu)先關(guān)系進(jìn)行分析B.適用于表達(dá)式的語(yǔ)法分析C.不能處理所有的上下文無(wú)關(guān)文法D.分析過(guò)程簡(jiǎn)單高效，不存在回溯19、在編譯過(guò)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(gè)個(gè)的單詞符號(hào)。對(duì)于以下代碼片段

intnum=10;

，詞法分析器在處理時(shí)，會(huì)將

int

識(shí)別為以下哪種單詞符號(hào)類(lèi)型？（）A.標(biāo)識(shí)符B.關(guān)鍵字C.常量D.運(yùn)算符20、在代碼優(yōu)化中，常量傳播是一種常見(jiàn)的優(yōu)化技術(shù)，以下關(guān)于常量傳播的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.可以減少計(jì)算量B.可能會(huì)改變程序的語(yǔ)義C.有助于消除冗余的計(jì)算D.提高程序的執(zhí)行效率21、語(yǔ)法分析是編譯過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入的單詞符號(hào)序列是否符合給定的語(yǔ)法規(guī)則。對(duì)于上下文無(wú)關(guān)文法，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.可以使用遞歸下降法、LL(1)分析法、LR分析法等進(jìn)行語(yǔ)法分析B.上下文無(wú)關(guān)文法可以準(zhǔn)確描述所有的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)C.一個(gè)上下文無(wú)關(guān)文法可能存在多個(gè)等價(jià)的文法表示形式D.上下文無(wú)關(guān)文法中的產(chǎn)生式左部必須是非終結(jié)符22、對(duì)于目標(biāo)代碼生成階段，需要考慮不同的硬件架構(gòu)和指令集特點(diǎn)。假設(shè)我們要為一個(gè)具有較少寄存器數(shù)量的硬件平臺(tái)生成目標(biāo)代碼。在這種情況下，以下哪種策略在存儲(chǔ)變量和中間結(jié)果時(shí)可能是最有效的？（）A.盡量多地使用寄存器B.頻繁地將變量存儲(chǔ)在內(nèi)存中C.采用復(fù)雜的寄存器分配算法D.以上策略都不是最優(yōu)的，需要根據(jù)具體的代碼情況進(jìn)行權(quán)衡23、在編譯過(guò)程中，代碼生成器需要根據(jù)中間代碼生成目標(biāo)機(jī)器的指令。假設(shè)目標(biāo)機(jī)器具有豐富的指令集，包括專(zhuān)門(mén)用于快速處理數(shù)組操作的指令。當(dāng)遇到一個(gè)涉及數(shù)組訪問(wèn)和操作的中間代碼時(shí)，以下哪種方式能夠最有效地利用這些特殊指令？（）A.直接使用通用的計(jì)算指令來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)組操作B.分析中間代碼，盡可能使用專(zhuān)門(mén)的數(shù)組指令C.忽略特殊指令，以保持代碼的可移植性D.以上方法都不正確，需要根據(jù)具體的性能要求和代碼復(fù)雜性來(lái)決定24、編譯程序生成目標(biāo)代碼時(shí)，通常會(huì)考慮多種目標(biāo)代碼形式，以下關(guān)于目標(biāo)代碼形式的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？（）A.絕對(duì)機(jī)器代碼可以直接在內(nèi)存中執(zhí)行B.可重定位機(jī)器代碼便于在不同內(nèi)存位置加載執(zhí)行C.匯編語(yǔ)言代碼需要經(jīng)過(guò)匯編程序才能生成機(jī)器代碼D.目標(biāo)代碼形式對(duì)程序的執(zhí)行效率沒(méi)有影響25、關(guān)于編譯過(guò)程中的語(yǔ)法樹(shù)（SyntaxTree），以下說(shuō)法準(zhǔn)確的是：（）A.語(yǔ)法樹(shù)直觀地展示了源程序的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，是語(yǔ)法分析的重要結(jié)果之一B.語(yǔ)法樹(shù)的節(jié)點(diǎn)只包含終結(jié)符，不包含非終結(jié)符C.語(yǔ)法樹(shù)的構(gòu)建是在詞法分析階段完成的，與語(yǔ)法分析無(wú)關(guān)D.語(yǔ)法樹(shù)的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)于代碼生成沒(méi)有任何影響26、語(yǔ)義分析階段在編譯過(guò)程中負(fù)責(zé)檢查和處理程序中的語(yǔ)義錯(cuò)誤，并為代碼生成階段收集必要的信息。對(duì)于語(yǔ)義分析，以下描述不正確的是：（）A.語(yǔ)義分析需要確定變量的類(lèi)型、作用域以及是否被正確使用B.語(yǔ)義分析要檢查表達(dá)式的運(yùn)算是否合法，例如除數(shù)是否為零C.語(yǔ)義分析會(huì)為中間代碼生成階段構(gòu)建符號(hào)表，用于存儲(chǔ)變量和函數(shù)的相關(guān)信息D.語(yǔ)義分析只關(guān)注程序的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)是否正確，不涉及程序的具體邏輯和含義27、在編譯原理中，關(guān)于代碼優(yōu)化中的循環(huán)優(yōu)化技術(shù)，以下論述不準(zhǔn)確的是（）A.循環(huán)展開(kāi)通過(guò)增加循環(huán)體的代碼量來(lái)減少循環(huán)的迭代次數(shù)，從而提高執(zhí)行效率B.循環(huán)合并將多個(gè)相關(guān)的小循環(huán)合并為一個(gè)大循環(huán)，以減少控制開(kāi)銷(xiāo)C.循環(huán)不變量外提將循環(huán)中不變的表達(dá)式提到循環(huán)外面計(jì)算，避免在每次循環(huán)中重復(fù)計(jì)算D.循環(huán)優(yōu)化技術(shù)只適用于簡(jiǎn)單的循環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)于復(fù)雜的嵌套循環(huán)無(wú)法進(jìn)行優(yōu)化28、語(yǔ)義分析中，作用域規(guī)則對(duì)于變量的使用和訪問(wèn)有著重要的影響。關(guān)于作用域的描述，以下錯(cuò)誤的是：（）A.全局變量的作用域是整個(gè)程序B.局部變量的作用域僅限于其所在的函數(shù)或代碼塊C.內(nèi)層作用域可以訪問(wèn)外層作用域中定義的變量D.不同作用域中可以定義同名的變量，互不影響29、目標(biāo)代碼生成是編譯的最后一個(gè)階段，將中間代碼或語(yǔ)法樹(shù)轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器的指令代碼。對(duì)于目標(biāo)代碼生成，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.目標(biāo)代碼可以是機(jī)器語(yǔ)言代碼，也可以是匯編語(yǔ)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(wèn)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(guò)程中不需要考慮目標(biāo)機(jī)器的存儲(chǔ)管理和尋址方式30、語(yǔ)法分析是編譯過(guò)程中的關(guān)鍵步驟之一。對(duì)于上下文無(wú)關(guān)文法（CFG），以下敘述不正確的是：（）上下文無(wú)關(guān)文法通常用于描述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。它由一組產(chǎn)生式組成，每個(gè)產(chǎn)生式定義了一個(gè)非終結(jié)符的替換規(guī)則。通過(guò)對(duì)輸入的單詞序列進(jìn)行語(yǔ)法分析，可以確定其是否符合給定的文法規(guī)則。常見(jiàn)的語(yǔ)法分析方法有自頂向下分析和自底向上分析，如遞歸下降法、LL(1)分析法、LR分析法等。那么，關(guān)于上下文無(wú)關(guān)文法，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：A.上下文無(wú)關(guān)文法可以描述具有嵌套結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法規(guī)則B.對(duì)于一個(gè)給定的上下文無(wú)關(guān)文法，其語(yǔ)言是唯一確定的C.上下文無(wú)關(guān)文法不能描述所有的自然語(yǔ)言語(yǔ)法D.可以通過(guò)消除左遞歸和提取左公因子來(lái)優(yōu)化上下文無(wú)關(guān)文法二、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)用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的自定義內(nèi)存分配器的程序，闡述編譯時(shí)對(duì)內(nèi)存管理策略的優(yōu)化和錯(cuò)誤處理。2、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用Python實(shí)現(xiàn)的異步任務(wù)隊(duì)列的程序，深入探討編譯時(shí)對(duì)異步任務(wù)的定義和運(yùn)行時(shí)的調(diào)度。3、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言排序算法（如冒泡排序、快速排序、歸并排序等）實(shí)現(xiàn)的代碼，闡述編譯時(shí)算法的選擇依據(jù)、性能比較以及優(yōu)化策略。4、（本題5分）對(duì)于一個(gè)使用指針和數(shù)組操作的C程序，詳細(xì)分析編譯器在處理內(nèi)存分配、指針運(yùn)算和數(shù)組越界檢查等方面的工作原理和機(jī)制。5、（本題5分）分析一個(gè)用Python實(shí)現(xiàn)的元類(lèi)控制類(lèi)創(chuàng)建過(guò)程的程序，闡述編譯時(shí)元類(lèi)的作用和運(yùn)行時(shí)類(lèi)的行為。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述編譯過(guò)程中的函數(shù)內(nèi)聯(lián)的深度控制和閾值設(shè)置，以及如何平衡內(nèi)聯(lián)帶來(lái)的好處和代碼膨脹的問(wèn)題。2、（本題5分）說(shuō)明編譯過(guò)程中的異常安全的編譯保證，包括異常發(fā)生時(shí)資源的正確釋放和程序狀態(tài)的恢復(fù)。3、（本題5分）論述函數(shù)調(diào)用和返回的處理機(jī)制在編譯中的實(shí)現(xiàn)，包括參數(shù)傳遞、活動(dòng)記錄的組織和返回值的處理。4、（本題5分）論述在編譯優(yōu)化中，如何利用循環(huán)變換技術(shù)提高數(shù)據(jù)局部性和并行性，舉例說(shuō)明常見(jiàn)的循環(huán)變換方法和適用場(chǎng)景。5、（本題5分）論述編譯過(guò)程中的運(yùn)行時(shí)類(lèi)型信息的生成和使用，包括類(lèi)型標(biāo)識(shí)的存儲(chǔ)、類(lèi)型檢查的實(shí)現(xiàn)和動(dòng)態(tài)類(lèi)型轉(zhuǎn)換的處理。四、綜合題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）研