安徽大學《編譯原理實驗》2021-2022學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安徽大學《編譯原理實驗》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在自底向上的語法分析方法中，如算符優(yōu)先分析法，對于表達式

a+b*c

，其歸約過程通常是：（）A.從左到右依次歸約B.從右到左依次歸約C.先歸約乘法運算，再歸約加法運算D.先歸約加法運算，再歸約乘法運算2、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的過程。假設我們有一個編程語言，其中標識符由字母開頭，后面可以跟字母、數(shù)字和下劃線，且長度不超過10個字符。對于輸入的字符串“var123_abc”，以下哪種說法是正確的？（）A.這是一個合法的標識符B.這不是一個合法的標識符，因為長度超過了限制C.這不是一個合法的標識符，因為包含了不允許的字符D.無法確定其是否為合法的標識符3、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4、在編譯原理中，類型檢查的主要目的是確保程序中的操作與操作數(shù)的類型相匹配。對于類型檢查，以下說法不正確的是：（）A.類型檢查可以在編譯時發(fā)現(xiàn)類型不匹配的錯誤，提高程序的可靠性B.類型檢查需要考慮隱式類型轉(zhuǎn)換和強制類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則C.類型檢查只在高級語言的編譯中需要，低級語言如匯編語言不需要D.類型檢查可以在不同的編譯階段進行，如語義分析階段和代碼生成階段5、在目標代碼生成階段，為了提高代碼的執(zhí)行效率，常常需要考慮寄存器的分配，以下關于寄存器分配的策略，不正確的是？（）A.盡可能將頻繁使用的變量分配到寄存器B.按照變量的使用頻率依次分配寄存器C.只在函數(shù)開始時進行一次寄存器分配D.考慮變量的生命周期來優(yōu)化分配6、在目標代碼生成中，為了支持不同的硬件架構(gòu)，常常需要進行指令集的適配，以下關于指令集架構(gòu)的特點，錯誤的是？（）A.CISC指令集通常指令長度固定B.RISC指令集通常指令執(zhí)行速度較快C.VLIW指令集依賴編譯器進行優(yōu)化D.MIPS是一種常見的RISC指令集7、在處理字符串操作的程序中，編譯器需要優(yōu)化字符串的存儲和處理。假設我們有一個程序，其中包含大量重復的短字符串。以下哪種技術(shù)可以有效地節(jié)省存儲空間？（）A.字符串常量池B.字符串壓縮C.字符串指針共享D.以上技術(shù)都不能有效節(jié)省存儲空間8、在詞法分析中，正則表達式是一種強大的工具。關于正則表達式，以下說法不正確的是：（）A.正則表達式可以用于定義單詞符號的模式B.正則表達式可以描述具有復雜結(jié)構(gòu)的字符串模式C.正則表達式的運算包括并、交、連接和閉包等D.正則表達式只能用于詞法分析，不能用于其他編譯階段9、在編譯技術(shù)的發(fā)展中，并行編譯和交叉編譯是兩個重要的方向。關于并行編譯，以下說法不正確的是：（）A.并行編譯旨在利用多核處理器或分布式計算環(huán)境，提高編譯的速度和效率B.并行編譯需要考慮任務劃分、數(shù)據(jù)依賴分析、同步和通信等問題C.并行編譯可以應用于語法分析、語義分析、代碼優(yōu)化和代碼生成等各個階段D.并行編譯只適用于大型復雜的程序，對于小型程序沒有明顯的優(yōu)勢10、語法分析的自頂向下方法中，LL(1)文法的First集和Follow集的作用是？（）A.構(gòu)建預測分析表B.確定推導順序C.檢查語法錯誤D.優(yōu)化文法11、在詞法分析中，對于標識符的識別，通常需要遵循一定的規(guī)則。假設源程序中有一個標識符

myVariable123

，以下關于詞法分析器對其處理的描述，哪一項是正確的？（）A.只檢查標識符的開頭字符是否合法，后續(xù)字符不做檢查B.根據(jù)預定義的關鍵字列表，判斷其是否為關鍵字，若不是則作為標識符C.對標識符的長度沒有限制，只要在程序內(nèi)存允許范圍內(nèi)都能識別D.標識符中不能包含數(shù)字12、在編譯優(yōu)化中，指令選擇是一個重要的環(huán)節(jié)。假設我們有一個特定的計算操作，目標機器提供了多種指令可以實現(xiàn)該操作，但它們的執(zhí)行效率不同。以下哪種方式能夠選擇出最優(yōu)的指令？（）A.根據(jù)指令的執(zhí)行周期進行選擇B.根據(jù)指令的編碼長度進行選擇C.根據(jù)目標機器的硬件特性和指令集架構(gòu)進行綜合考慮D.以上方式都不能保證選擇出最優(yōu)的指令13、代碼優(yōu)化是編譯過程中的一個關鍵環(huán)節(jié)，旨在提高目標代碼的質(zhì)量和執(zhí)行效率。對于代碼優(yōu)化，以下敘述不正確的是：（）A.代碼優(yōu)化可以在中間代碼階段和目標代碼階段進行B.常量折疊和公共子表達式消除是常見的代碼優(yōu)化技術(shù)C.代碼優(yōu)化可能會改變程序的控制流和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但不會影響程序的語義D.代碼優(yōu)化的目標是使生成的目標代碼盡可能短，而不考慮執(zhí)行時間14、在編譯原理中，目標代碼生成可以生成匯編語言代碼或目標機器的二進制代碼。以下關于匯編語言代碼生成的描述中，錯誤的是？（）A.匯編語言代碼生成器的主要任務是將中間代碼轉(zhuǎn)換為匯編語言代碼，這個過程需要考慮目標機器的指令集和寄存器分配等問題B.匯編語言代碼生成器可以生成不同類型的匯編語言代碼，如Intelx86匯編語言、ARM匯編語言等C.匯編語言代碼生成器在生成匯編語言代碼的過程中，應該考慮如何提高代碼的可讀性和可維護性D.匯編語言代碼生成器的輸出是一個包含所有匯編語言代碼的文件，這個文件可以直接在目標機器上運行15、在處理指針操作的程序中，編譯器需要進行嚴格的類型檢查和地址計算。假設我們有一個指針，它指向一個結(jié)構(gòu)體類型的變量。當通過該指針進行成員訪問時，以下哪種方式能夠確保類型安全和正確的地址計算？（）A.在編譯時進行靜態(tài)類型檢查和地址偏移計算B.在運行時進行動態(tài)類型檢查和地址計算C.不進行任何檢查，依賴程序員保證正確性D.以上方法都不可行，無法處理這種復雜的指針操作16、在編譯過程中，錯誤處理是一個重要的部分。以下關于錯誤處理的描述，正確的是：（）A.編譯器應該盡可能地恢復錯誤，使編譯能夠繼續(xù)進行B.對于所有的語法錯誤，編譯器都能夠給出準確的錯誤位置和錯誤原因C.錯誤處理只在語法分析和語義分析階段進行，其他階段不需要D.一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，編譯應該立即停止，不再進行后續(xù)的處理17、在編譯過程中，存儲分配是一個關鍵問題。假設我們正在編譯一個程序，其中包含多個全局變量和局部變量。對于全局變量，以下哪種存儲分配策略是最常見的？（）A.分配在固定的內(nèi)存地址B.動態(tài)分配在堆上C.分配在棧上D.以上方法都不是，全局變量沒有固定的存儲分配方式18、在語法分析中，LR分析法是一種強大的自底向上分析方法。假設我們有一個語法規(guī)則集，其中存在一些二義性的規(guī)則。對于LR分析法，以下哪種說法是正確的？（）A.可以自動處理所有的二義性B.無法處理二義性，需要修改語法規(guī)則C.可以通過特殊的規(guī)則指定處理二義性的方式D.以上說法都不對19、在編譯優(yōu)化中，循環(huán)優(yōu)化是一個重要的方面。假設我們有一個循環(huán)，其中包含一些不變的計算，這些計算在每次循環(huán)迭代中結(jié)果都相同。以下哪種優(yōu)化技術(shù)可以將這些不變計算移出循環(huán)？（）A.循環(huán)展開B.代碼外提C.循環(huán)合并D.以上技術(shù)都不能實現(xiàn)將不變計算移出循環(huán)20、在編譯過程中，中間代碼的生成起到了承上啟下的作用。關于中間代碼，以下說法錯誤的是：（）A.中間代碼通常比源程序更接近目標機器語言，但仍然保持了一定的抽象性B.常見的中間代碼形式有三地址碼、四元式、樹形表示等C.中間代碼的生成有助于提高編譯器的可移植性和代碼優(yōu)化的效率D.中間代碼一旦生成就不能再進行修改和優(yōu)化，直接用于目標代碼生成二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在編譯原理中，解釋文法的閉包運算（如FIRST集和FOLLOW集）的概念和計算方法，以及它們在語法分析中的作用。2、（本題5分）解釋在編譯過程中如何處理函數(shù)模板的特化和實例化，分析其代碼生成過程。3、（本題5分）論述在編譯中如何處理跨平臺和可移植性問題，包括字節(jié)序、數(shù)據(jù)類型長度和操作系統(tǒng)差異的處理。4、（本題5分）解釋在編譯中如何處理代碼的常量折疊和傳播的復雜情況，如涉及函數(shù)調(diào)用和條件判斷。5、（本題5分）在語義分析中，解釋函數(shù)重載和函數(shù)模板特化的處理方式，包括參數(shù)匹配、類型推導和代碼生成等方面的規(guī)則。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設想有一個具有面向?qū)ο筇匦缘木幊陶Z言，支持類的繼承、多態(tài)和動態(tài)綁定。在編譯這樣的語言時，對于類的定義和成員變量、方法的處理在詞法分析、語法分析和語義分析階段分別需要進行哪些特殊的操作？如何在運行時實現(xiàn)動態(tài)綁定，以及在編譯過程中如何生成相應的代碼來支持這種特性？同時，考慮如何優(yōu)化對象的內(nèi)存布局和方法調(diào)用的效率。另外，當存在多重繼承和菱形繼承結(jié)構(gòu)時，如何處理可能出現(xiàn)的名字沖突和二義性問題？2、（本題5分）假設存在一種語言，其具有嚴格的內(nèi)存安全模型，如Rust中的所有權(quán)和借用系統(tǒng)。詳細描述在編譯時如何強制執(zhí)行這些安全規(guī)則，以及如何處理可能的內(nèi)存訪問錯誤。通過一個包含復雜內(nèi)存操作的Rust代碼示例，分析編譯時的錯誤檢查和修復過程，字數(shù)不少于1850字。3、（本題5分）考慮一個具有異常處理機制的編程語言，如C++或Java。詳細描述編譯器如何在生成代碼時實現(xiàn)異常處理，包括異常表的構(gòu)建、異常拋出和捕獲的代碼生成、異常傳播的控制流。以一個包含多個函數(shù)調(diào)用和可能拋出異常的程序為例，展示編譯器在各個函數(shù)中的異常處理代碼生成。討論異常處理對程序性能和代碼大小的影響，以及如何在編譯優(yōu)化中考慮異常處理。4、（本題5分）假設存在一種語言，其具有特定的內(nèi)存管理模型，如手動內(nèi)存管理或自動垃圾回收。詳細描述在編譯過程中如何支持這種內(nèi)存管理方式，包括內(nèi)存分配、釋放和回收的相關操作。通過一個涉及大量內(nèi)存操作的程序示例，分析編譯時的處理策略，字數(shù)不少于1000字。5、（本題5分）設計一個具有指針操作的編程語言的語義規(guī)則。指針可以進行賦值、解引用和指針運算。描述如何在類型檢查階段確保指針操作的合法性，包括指針類型的匹配、空指針檢查和越界訪問的預防。解釋在運行時如何實現(xiàn)指針的存儲和管理。提供一個包含復雜指針操作的程序示例，并展示類