吉首大學(xué)張家界學(xué)院《編譯原理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)吉首大學(xué)張家界學(xué)院

《編譯原理》2022-2023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)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)2、在詞法分析中，使用正則表達(dá)式來描述單詞的模式。以下關(guān)于正則表達(dá)式的說法，正確的是？（）A.可以準(zhǔn)確描述所有的單詞模式B.其表達(dá)能力有限C.不能用于復(fù)雜的詞法規(guī)則D.只適用于簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言3、編譯程序在處理宏定義時(shí)，需要進(jìn)行宏展開。以下關(guān)于宏展開的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.直接替換宏名B.考慮宏參數(shù)的傳遞C.可能導(dǎo)致代碼膨脹D.不會(huì)影響代碼的語(yǔ)義4、代碼優(yōu)化是編譯技術(shù)中的重要組成部分。對(duì)于代碼優(yōu)化的目標(biāo)和方法，以下描述錯(cuò)誤的是：（）代碼優(yōu)化的目的是提高目標(biāo)代碼的質(zhì)量，包括減少代碼的運(yùn)行時(shí)間、減少存儲(chǔ)空間的使用、提高代碼的可讀性等。代碼優(yōu)化可以在中間代碼階段或目標(biāo)代碼階段進(jìn)行，常見的優(yōu)化方法有常量傳播、公共子表達(dá)式消除、代碼外提、強(qiáng)度削弱等。同時(shí)，優(yōu)化過程需要遵循一定的原則，以確保優(yōu)化后的代碼在功能上與原始代碼等價(jià)。那么，以下關(guān)于代碼優(yōu)化的說法中，錯(cuò)誤的是：A.代碼優(yōu)化可以完全消除程序中的冗余計(jì)算B.代碼優(yōu)化需要考慮程序的執(zhí)行效率和代碼的可維護(hù)性之間的平衡C.某些優(yōu)化方法可能會(huì)增加代碼的復(fù)雜度D.代碼優(yōu)化不能改變程序的語(yǔ)義5、對(duì)于語(yǔ)法分析中的上下文無關(guān)文法（Context-FreeGrammar），以下說法準(zhǔn)確的是：（）A.上下文無關(guān)文法能夠描述所有的自然語(yǔ)言語(yǔ)法結(jié)構(gòu)B.上下文無關(guān)文法中的產(chǎn)生式左部可以是任意的字符串C.上下文無關(guān)文法可以通過有限的規(guī)則描述無限的語(yǔ)言D.上下文無關(guān)文法不能處理具有上下文依賴關(guān)系的語(yǔ)法現(xiàn)象6、在上下文無關(guān)文法中，消除回溯是提高語(yǔ)法分析效率的一個(gè)重要方面，以下關(guān)于消除回溯的方法，不正確的是？（）A.提取左公因子B.消除左遞歸C.引入新的非終結(jié)符D.回溯不會(huì)影響語(yǔ)法分析的正確性，無需消除7、對(duì)于代碼生成中的指令調(diào)度（InstructionScheduling），以下說法正確的是：（）A.指令調(diào)度的目的是通過重新排列指令的執(zhí)行順序，減少指令之間的依賴關(guān)系，提高指令級(jí)并行性B.指令調(diào)度只考慮指令的執(zhí)行順序，不考慮指令的類型和功能C.指令調(diào)度對(duì)程序的性能提升效果不明顯，通?？梢院雎訢.指令調(diào)度是在程序運(yùn)行時(shí)由處理器自動(dòng)完成的，編譯階段不需要考慮8、在詞法分析中，確定有限自動(dòng)機(jī)（DFA）和非確定有限自動(dòng)機(jī)（NFA）之間的轉(zhuǎn)換，通常使用？（）A.子集構(gòu)造法B.合并法C.拆分法D.以上都不對(duì)9、語(yǔ)法分析中，LR分析法是一種自底向上的分析方法。關(guān)于LR分析法的特點(diǎn)，以下說法不正確的是：（）A.LR分析法能夠處理大多數(shù)上下文無關(guān)文法B.LR分析法在分析過程中可能需要回溯C.LR分析法通過向前看固定個(gè)數(shù)的符號(hào)來決定歸約動(dòng)作D.LR分析法的分析表可以通過自動(dòng)機(jī)理論來構(gòu)造10、在代碼優(yōu)化中，死代碼消除是一項(xiàng)重要的優(yōu)化技術(shù)。以下代碼片段中，哪部分可能被視為死代碼？（）c復(fù)制inta=10;if(false){a=20;}

A.整個(gè)

if

語(yǔ)句塊B.賦值語(yǔ)句

a=10;

C.賦值語(yǔ)句

a=20;

D.以上都不是11、在編譯原理中，詞法分析是將輸入的源程序分割成單詞符號(hào)的過程。假設(shè)我們有一個(gè)編程語(yǔ)言，其中標(biāo)識(shí)符由字母開頭，后面可以跟字母、數(shù)字和下劃線，且長(zhǎng)度不超過10個(gè)字符。對(duì)于輸入的字符串“var123_abc”，以下哪種說法是正確的？（）A.這是一個(gè)合法的標(biāo)識(shí)符B.這不是一個(gè)合法的標(biāo)識(shí)符，因?yàn)殚L(zhǎng)度超過了限制C.這不是一個(gè)合法的標(biāo)識(shí)符，因?yàn)榘瞬辉试S的字符D.無法確定其是否為合法的標(biāo)識(shí)符12、在語(yǔ)法分析中，預(yù)測(cè)分析表的構(gòu)建是LL(1)分析法的關(guān)鍵步驟。關(guān)于預(yù)測(cè)分析表的構(gòu)建，以下說法不正確的是：（）A.預(yù)測(cè)分析表是根據(jù)文法的First集和Follow集來構(gòu)建的B.對(duì)于一個(gè)LL(1)文法，其預(yù)測(cè)分析表一定是唯一的C.預(yù)測(cè)分析表中的每一項(xiàng)表示在特定輸入符號(hào)下應(yīng)選用的產(chǎn)生式D.構(gòu)建預(yù)測(cè)分析表時(shí)需要處理文法中的左遞歸和左公共因子13、在編譯優(yōu)化中，控制流平坦化是一種特殊的優(yōu)化技術(shù)。假設(shè)我們有一個(gè)程序，其中包含多個(gè)嵌套的條件分支和循環(huán)。以下哪種情況下使用控制流平坦化可能會(huì)帶來顯著的優(yōu)化效果？（）A.程序的控制流非常復(fù)雜，難以理解和分析B.程序的性能瓶頸主要在于控制流的跳轉(zhuǎn)C.目標(biāo)機(jī)器對(duì)復(fù)雜控制流的支持較差D.以上情況都可能使得控制流平坦化帶來顯著效果14、對(duì)于符號(hào)表的管理，在編譯程序中起著重要作用，以下關(guān)于符號(hào)表的操作，不包括？（）A.插入新的符號(hào)B.刪除不再使用的符號(hào)C.對(duì)符號(hào)進(jìn)行排序D.查找特定的符號(hào)15、在編譯原理中，詞法分析是編譯的第一個(gè)階段。以下關(guān)于詞法分析的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.詞法分析器的主要任務(wù)是將源程序分解為一個(gè)個(gè)單詞，并確定每個(gè)單詞的類型和值B.詞法分析可以使用正則表達(dá)式來描述單詞的模式，然后使用自動(dòng)機(jī)進(jìn)行匹配C.詞法分析器可以識(shí)別出源程序中的注釋、空白符等無用信息，并將其過濾掉D.詞法分析器的輸出是一個(gè)包含所有單詞的序列，這個(gè)序列可以直接作為語(yǔ)法分析器的輸入二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋在編譯中如何處理代碼的指針別名分析中的復(fù)雜情況，如多級(jí)指針和函數(shù)指針別名。2、（本題5分）在語(yǔ)義分析中，類型推導(dǎo)和類型檢查是重要的部分。請(qǐng)解釋類型推導(dǎo)的過程，以及如何進(jìn)行類型檢查以確保程序的類型安全性，并舉例說明類型不一致的錯(cuò)誤處理。3、（本題5分）論述在編譯過程中如何處理代碼的向量化優(yōu)化，針對(duì)SIMD指令集進(jìn)行代碼生成和優(yōu)化。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）給定一個(gè)包含自定義數(shù)據(jù)類型和類型轉(zhuǎn)換的C程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對(duì)類型轉(zhuǎn)換的安全性檢查和代碼生成。2、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用Python實(shí)現(xiàn)的協(xié)程（Coroutine）的程序，深入探討編譯時(shí)對(duì)協(xié)程語(yǔ)法的識(shí)別和運(yùn)行時(shí)的調(diào)度機(jī)制。3、（本題5分）有一個(gè)使用字符串操作和字符編碼的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對(duì)字符串常量的存儲(chǔ)、字符編碼的轉(zhuǎn)換以及相關(guān)優(yōu)化策略。4、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用Java實(shí)現(xiàn)的集合框架（如HashMap、ArrayList）的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對(duì)集合操作的類型檢查和優(yōu)化。5、（本題5分）分析一個(gè)使用靜態(tài)變量和全局變量的程序，探討編譯器如何管理這些變量的存儲(chǔ)區(qū)域和生命周期，以及在多文件編譯時(shí)的可見性和作用域規(guī)則。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）考慮一種具有自定義屬性和注解的編程語(yǔ)言。闡述在編譯過程中如何解析和處理這些自定義的元信息，以及如何將其用于代碼生成、優(yōu)化和錯(cuò)誤檢查。給出一個(gè)包含自定義屬性和注解的代碼示例，并解釋其在編譯時(shí)的作用，字?jǐn)?shù)不少于1300字。2、（本題10分）分析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中邊緣計(jì)算與云計(jì)算的協(xié)同工作模式。解釋邊緣計(jì)