長沙醫(yī)學院《編譯原理》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長沙醫(yī)學院《編譯原理》

2021-2022學年第一學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中，只有一項是符合題目要求的．）1、符號表的管理涉及到存儲空間的分配和回收，以下關于符號表存儲空間管理的說法，不正確的是？（）A.可以采用靜態(tài)分配或動態(tài)分配策略B.動態(tài)分配可以更靈活地利用存儲空間C.存儲空間管理方式不會影響符號表的查找效率D.合理的管理方式可以節(jié)省存儲空間2、對于編譯原理中的存儲分配策略，以下關于靜態(tài)存儲分配的描述，哪一項是錯誤的？（）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，因為遞歸函數在運行時需要動態(tài)分配棧空間C.靜態(tài)存儲分配可以有效地利用內存，避免運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，包括具有復雜動態(tài)行為的程序3、中間代碼生成時，對于控制流的表示需要清晰準確。假設一個程序中有多個分支和循環(huán)結構，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4、語法分析中，LR分析法是一種有效的自底向上分析方法。當面臨移入和歸約沖突時，通常依據以下哪個因素來決定操作？（）A.操作符的優(yōu)先級B.符號在輸入串中的出現(xiàn)順序C.隨機選擇一種操作D.依據語法規(guī)則的復雜程度5、中間代碼的形式有多種，例如三地址碼、逆波蘭式等，以下關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.逆波蘭式便于計算機處理表達式C.中間代碼形式的選擇對編譯結果沒有影響D.不同的中間代碼形式在不同場景下各有優(yōu)勢6、代碼優(yōu)化是編譯技術中的重要組成部分。對于代碼優(yōu)化的目標和方法，以下描述錯誤的是：（）代碼優(yōu)化的目的是提高目標代碼的質量，包括減少代碼的運行時間、減少存儲空間的使用、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代碼階段進行，常見的優(yōu)化方法有常量傳播、公共子表達式消除、代碼外提、強度削弱等。同時，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。那么，以下關于代碼優(yōu)化的說法中，錯誤的是：A.代碼優(yōu)化可以完全消除程序中的冗余計算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性之間的平衡C.某些優(yōu)化方法可能會增加代碼的復雜度D.代碼優(yōu)化不能改變程序的語義7、在編譯優(yōu)化中，控制流平坦化是一種特殊的優(yōu)化技術。假設我們有一個程序，其中包含多個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帶來顯著的優(yōu)化效果？（）A.程序的控制流非常復雜，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C.目標機器對復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8、在目標代碼生成中，指令選擇是一個重要的步驟。假設目標機器有多種實現(xiàn)相同功能的指令，選擇指令時主要考慮的因素是？（）A.指令的執(zhí)行速度B.指令的編碼長度C.指令的復雜程度D.以上都是9、中間代碼生成是編譯過程中的一個重要步驟，它將源程序轉換為一種更便于優(yōu)化和目標代碼生成的中間表示形式。以下關于中間代碼的說法，不正確的是：（）A.常見的中間代碼形式有三地址碼、四元式、三元式等B.中間代碼的生成與具體的目標機器和運行環(huán)境無關C.中間代碼可以提高編譯程序的可移植性和可維護性D.生成中間代碼時，不需要考慮代碼的優(yōu)化，這是后續(xù)階段的任務10、在代碼生成階段，對于不同類型的變量，需要選擇合適的指令進行操作。假設我們有一個字符類型的變量，需要進行比較操作。以下哪種指令集提供的指令可能最適合這種操作？（）A.整數指令集B.浮點數指令集C.專門的字符處理指令集D.以上指令集都不適合，需要自定義指令11、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，以下關于循環(huán)不變量的描述，錯誤的是？（）A.在循環(huán)中值不變的表達式B.外提后可以減少循環(huán)內的計算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12、語法分析器在處理輸入字符串時，可能會使用預測分析表。預測分析表是基于：（）A.上下文無關文法B.上下文有關文法C.正規(guī)文法D.以上都不是13、中間代碼生成是編譯原理中的重要階段，它將源程序轉換為一種中間表示形式。以下關于中間代碼生成的描述中，錯誤的是？（）A.中間代碼生成器的主要任務是將源程序轉換為一種中間表示形式，這種中間表示形式應該易于進行后續(xù)的代碼優(yōu)化和目標代碼生成B.中間代碼可以采用三地址碼、四元式、樹形表示等形式C.中間代碼生成器在生成中間代碼的過程中，應該考慮如何提高代碼的可讀性和可維護性D.中間代碼生成器的輸出是一個包含所有中間代碼的文件，這個文件可以直接作為目標代碼生成器的輸入14、在編譯過程中，關于代碼生成器的設計策略，以下哪一種說法是不準確的？（）A.代碼生成器的設計可以基于模板，根據不同的語法結構生成相應的目標代碼B.一種策略是采用解釋執(zhí)行的方式，直接在運行時生成目標代碼，提高靈活性C.代碼生成器可以采用基于寄存器的分配策略，以充分利用處理器的寄存器資源D.設計代碼生成器時無需考慮目標機器的特性，只需關注源程序的邏輯15、語法分析中，LL(1)分析法是一種常見的自頂向下分析方法。對于一個具有左遞歸的語法規(guī)則，以下哪種處理方式是正確的？（）A.直接使用該規(guī)則進行分析，不做特殊處理B.將左遞歸規(guī)則轉換為等價的右遞歸規(guī)則C.忽略左遞歸規(guī)則，只分析其他非遞歸規(guī)則D.報告語法錯誤，無法處理左遞歸16、在代碼優(yōu)化中，數據依賴分析起著重要作用。關于數據依賴分析，以下說法錯誤的是：（）A.數據依賴分析用于確定程序中變量之間的數據相關性B.數據依賴關系包括流依賴、反依賴和輸出依賴C.通過數據依賴分析，可以進行數組私有化和循環(huán)變換等優(yōu)化D.數據依賴分析只適用于標量變量，對于數組和結構體等復雜數據類型不適用17、關于編譯原理中的有限自動機（FiniteAutomaton），以下描述哪一項是正確的？（）A.確定有限自動機和非確定有限自動機在識別語言的能力上是不同的，確定有限自動機更強B.有限自動機只能用于識別簡單的正則語言，對于復雜的編程語言結構無法處理C.非確定有限自動機可以通過一定的算法轉換為確定有限自動機，且它們識別的語言相同D.有限自動機主要用于語法分析階段，對詞法分析的幫助不大18、編譯過程中的符號表管理需要考慮符號的作用域。假設在一個程序中有多層嵌套的函數，符號表如何有效地處理不同函數中的符號作用域？（）A.為每個函數創(chuàng)建獨立的符號表B.使用棧來管理符號的作用域C.為所有符號創(chuàng)建一個統(tǒng)一的符號表D.以上方法都可以19、在編譯原理中，語法分析器可以使用上下文無關文法來描述語法規(guī)則。以下關于上下文無關文法的描述中，錯誤的是？（）A.上下文無關文法是一種用于描述語法規(guī)則的形式化方法，它由終結符、非終結符、產生式和起始符號組成B.上下文無關文法可以用巴科斯范式（BNF）或擴展巴科斯范式（EBNF）來表示C.上下文無關文法可以用于描述各種編程語言的語法結構，如C語言、Java語言等D.上下文無關文法只能用于描述簡單的語法結構，對于復雜的語法結構無法描述20、對于編譯原理中的代碼優(yōu)化級別，以下關于局部優(yōu)化和全局優(yōu)化的描述，哪一個是準確的？（）A.局部優(yōu)化主要針對單個基本塊內的代碼進行優(yōu)化，而全局優(yōu)化考慮整個程序的控制流和數據流B.全局優(yōu)化的效果總是比局部優(yōu)化好，因此在編譯過程中應優(yōu)先進行全局優(yōu)化C.局部優(yōu)化和全局優(yōu)化是相互獨立的，進行全局優(yōu)化時不需要考慮局部優(yōu)化的結果D.局部優(yōu)化只關注指令的優(yōu)化，而全局優(yōu)化還涉及數據結構和算法的改進21、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用？（）A.消除循環(huán)中的冗余計算B.將條件判斷移到循環(huán)外，減少每次循環(huán)的判斷次數C.完全刪除整個循環(huán)，因為可能不需要D.不進行任何優(yōu)化，保持原代碼22、在語義分析中，類型檢查是重要的任務之一。關于類型檢查，以下說法不正確的是：（）A.類型檢查需要確保操作符的操作數類型匹配B.類型檢查可以在語法分析階段同時進行，也可以在單獨的語義分析階段進行C.強類型語言的類型檢查比弱類型語言更嚴格D.類型檢查只在程序編譯時進行，運行時不再進行類型檢查23、考慮編譯原理中的優(yōu)化技術，以下關于公共子表達式消除（CommonSubexpressionElimination）的描述，哪一項是不準確的？（）A.公共子表達式消除是指在程序中發(fā)現(xiàn)重復計算的相同子表達式，并只計算一次，存儲結果以供后續(xù)使用B.它可以減少計算量，提高程序的執(zhí)行效率，特別是在表達式復雜的情況下效果顯著C.這種優(yōu)化技術只適用于算術表達式，對于邏輯表達式和控制流結構無法應用D.公共子表達式消除需要在代碼優(yōu)化階段進行，通常在中間代碼或目標代碼上進行操作24、在編譯原理中，代碼生成器的設計是一個關鍵問題。關于代碼生成器的設計原則和考慮因素，以下描述錯誤的是：（）代碼生成器的任務是根據中間代碼或語法樹生成目標機器的指令序列。在設計代碼生成器時，需要考慮目標機器的指令集架構、寄存器分配策略、存儲管理方式等。同時，還需要遵循一些設計原則，如生成高效的代碼、保持代碼的正確性和可讀性等。那么，以下關于代碼生成器設計的說法中，錯誤的是：A.代碼生成器應該盡量減少目標機器的指令數量B.寄存器的合理分配可以提高代碼的執(zhí)行效率C.代碼生成器不需要考慮目標機器的存儲層次結構D.代碼生成器的輸出應該符合目標機器的匯編語言語法25、在目標代碼生成中，對于條件跳轉指令的生成需要考慮目標機器的特性。假設目標機器的條件跳轉指令有一定的限制，以下哪種方式可能用于優(yōu)化條件跳轉的生成？（）A.減少條件跳轉的使用B.合并條件跳轉C.改變條件判斷的順序D.以上都有可能26、語義分析中，對于結構體的處理需要考慮其成員的訪問和賦值。假設一個結構體包含多個不同類型的成員，在進行成員訪問時，以下哪個方面需要特別注意？（）A.成員的偏移量計算B.成員的類型轉換C.成員的名稱匹配D.以上都需要27、在中間代碼生成階段，常常會使用三地址碼來表示程序的中間形式。假設我們有一個語句“a=b+c*d”，以下哪種三地址碼的表示是可能的？（）A.t1=c*d;a=b+t1B.t1=b+c;t2=t1*d;a=t2C.t1=b+d;t2=c*t1;a=t2D.t1=c+d;t2=b*t1;a=t228、在代碼生成階段，指令選擇是一個關鍵步驟。關于指令選擇，以下說法不正確的是：（）A.指令選擇需要根據目標機器的指令集和中間代碼的特點，選擇合適的指令來實現(xiàn)相應的操作B.指令選擇的目標是生成高效、正確的目標代碼，同時盡量減少指令的數量和執(zhí)行時間C.復雜的中間代碼表達式可能需要多條目標機器指令來實現(xiàn)，指令選擇需要考慮指令的成本和性能D.指令選擇只需要考慮指令的執(zhí)行速度，無需考慮目標機器的寄存器資源和存儲資源29、編譯原理中的語法制導翻譯是將語法分析和語義動作相結合的技術。假設在一個語法規(guī)則中定義了一個語義動作，用于計算表達式的值。在進行語法制導翻譯時，以下哪個步驟是關鍵的？（）A.先執(zhí)行語義動作，再進行語法分析B.同時進行語法分析和語義動作C.先進行語法分析，根據分析結果執(zhí)行語義動作D.以上都不是30、對于以下的文法規(guī)則

S->AB|CD

，其中

A

、

B

、

C

、

D

都是非終結符，如果要判斷該文法是否為LL(1)文法，需要分析：（）A.每個產生式的候選式的首符號集合是否相交B.產生式的個數是否過多C.非終結符的個數是否合理D.終結符的出現(xiàn)頻率二、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）有一個使用異常規(guī)范和noexcept關鍵字的程序，詳細探討編譯時對異常聲明的處理、異常傳播的控制以及noexcept對函數優(yōu)化的影響。2、（本題5分）對于一個使用C語言的文件I/O操作來處理大型文本文件的程序，研究編譯器如何與操作系統(tǒng)協(xié)同工作，以及在不同文件系統(tǒng)上的性能差異。3、（本題5分）有一段使用C語言的文件指針和緩沖機制來提高文件讀寫性能的程序，詳細分析編譯器如何與操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)交互和優(yōu)化緩沖管理。4、（本題5分）分析一個用Java實現(xiàn)的