華東師范大學《編譯原理與技術》2022-2023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頁華東師范大學

《編譯原理與技術》2022-2023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15個小題，每小題2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、在目標代碼生成階段，需要將中間代碼轉換為特定機器的目標代碼。假設我們的目標機器是一個具有特定指令集的處理器，對于一個加法運算，有專門的指令可以直接處理兩個寄存器中的值相加。在生成目標代碼時，以下哪種方式可能是最優(yōu)的？（）A.將操作數(shù)先加載到內存，然后進行加法運算B.使用專門的加法指令處理寄存器中的操作數(shù)C.先將操作數(shù)轉換為浮點數(shù)，再進行加法運算D.避免使用硬件提供的加法指令，自行通過軟件實現(xiàn)加法2、考慮以下的代碼片段

int*p;p=newint[10];

，在編譯時，關于內存分配的處理，正確的是：（）A.在運行時動態(tài)分配內存B.在編譯時確定內存分配C.不需要進行內存分配D.以上都不對3、在詞法分析中，關于有窮自動機（FiniteAutomaton）的描述，以下正確的是：（）A.有窮自動機只能識別固定長度的字符串模式B.確定型有窮自動機（DFA）和非確定型有窮自動機（NFA）在識別能力上沒有區(qū)別，但DFA的效率更高C.有窮自動機無法處理包含正則表達式的詞法規(guī)則D.有窮自動機在處理復雜的詞法結構時，比手寫詞法分析器更復雜和低效4、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(chǎn)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5、在編譯原理中，代碼生成的目標之一是提高指令并行性。以下關于指令并行性的說法，錯誤的是：（）A.指令并行性是指在同一時間內執(zhí)行多條指令的能力B.超標量處理和超長指令字技術可以提高指令并行性C.代碼生成時可以通過指令調度來挖掘指令并行性D.指令并行性只與硬件體系結構有關，與編譯器無關6、在編譯原理的符號表管理中，以下關于符號表的作用，哪一個描述是不正確的？（）A.符號表用于存儲源程序中定義的各種標識符的信息，如名稱、類型、作用域等，方便在編譯過程中進行查找和引用B.它主要用于記錄程序中的語法錯誤，以便在編譯時給出準確的錯誤提示C.符號表有助于語義分析和代碼生成階段確定標識符的相關屬性，保證程序的正確性D.符號表可以幫助處理變量的重名和作用域嵌套等問題，提高編譯器的準確性和可靠性7、目標代碼生成是編譯的最后一個階段，負責將中間代碼轉換為特定目標機器的指令代碼。關于目標代碼生成，以下表述不正確的是：（）A.目標代碼生成需要考慮目標機器的指令系統(tǒng)、寄存器分配和存儲布局等因素B.生成的目標代碼的質量和效率會受到目標機器特性和編譯器優(yōu)化策略的影響C.目標代碼生成過程中，可能會進行指令選擇、寄存器分配和指令調度等操作D.目標代碼生成只需要關注如何將中間代碼準確地轉換為目標機器指令，無需考慮代碼的執(zhí)行效率8、考慮下面的語法規(guī)則：S->aSb|ε，對于輸入字符串“aabbb”，以下分析過程正確的是：（）A.可以通過該語法規(guī)則成功推導B.無法通過該語法規(guī)則推導C.推導過程中會出現(xiàn)歧義D.以上說法都不準確9、中間代碼生成是編譯過程中的一個階段，其目的是便于代碼優(yōu)化和目標代碼生成。對于以下的簡單算術表達式：

(2+3)*4

，以下哪種中間代碼形式最有可能被生成？（）A.三地址碼：

t1=2+3;t2=t1*4;

B.后綴表達式：

23+4*

C.語法樹的形式D.直接生成目標機器代碼10、中間代碼優(yōu)化中，代數(shù)化簡是一種常見的優(yōu)化方法，以下關于代數(shù)化簡的描述，錯誤的是？（）A.例如將(a+b)+c化簡為a+(b+c)B.可以基于數(shù)學定律進行化簡C.代數(shù)化簡不會改變表達式的計算結果D.所有的表達式都能進行有效的代數(shù)化簡11、在編譯原理中，代碼優(yōu)化可以包括常量折疊、公共子表達式消除、死代碼消除等方面的內容。以下關于公共子表達式消除的描述中，錯誤的是？（）A.公共子表達式消除的主要任務是在編譯時找出并消除程序中的公共子表達式，以減少計算量B.公共子表達式消除可以提高程序的執(zhí)行效率，減少運行時的計算量C.公共子表達式消除可以在中間代碼生成階段和代碼優(yōu)化階段進行D.公共子表達式消除只能用于整數(shù)表達式和浮點數(shù)表達式，對于字符串表達式和布爾表達式無法進行消除12、中間代碼優(yōu)化中，強度削弱是一種常見的優(yōu)化方法，以下關于強度削弱的描述，錯誤的是？（）A.將復雜的運算替換為簡單的運算B.例如將乘法運算替換為加法運算C.不會改變程序的結果D.對所有程序都能進行有效的強度削弱13、在上下文無關文法中，判斷一個文法是否為LL(1)文法是一個重要的問題，以下關于LL(1)文法判定的描述，不正確的是？（）A.需要計算First集、Follow集和Select集B.如果存在沖突，則不是LL(1)文法C.判定過程比較復雜，但有明確的算法D.所有上下文無關文法都可以判定是否為LL(1)文法14、考慮編譯原理中的語義規(guī)則定義，以下關于屬性文法（AttributeGrammar）的描述，哪一項是錯誤的？（）A.屬性文法在上下文無關文法的基礎上，為每個文法符號關聯(lián)了一組屬性和相應的計算規(guī)則B.它可以用于描述語義信息的計算和傳遞，增強了對程序語義的表達能力C.屬性文法中的綜合屬性從語法樹的子節(jié)點向父節(jié)點傳遞信息，繼承屬性則相反D.屬性文法過于復雜，在實際的編譯系統(tǒng)中很少使用15、在代碼生成中，寄存器分配是一個重要問題。以下關于寄存器分配的說法，錯誤的是：（）A.寄存器分配的目標是充分利用有限的寄存器資源，提高程序的執(zhí)行效率B.圖著色算法是一種常用的寄存器分配方法C.寄存器分配時需要考慮變量的使用頻率和生命周期D.寄存器分配只在目標代碼生成的初期進行，后續(xù)不再調整二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述編譯過程中的代碼生成中的指令選擇的代價模型，如何根據(jù)目標機器的特性和性能評估選擇最優(yōu)的指令。2、（本題5分）說明編譯過程中的代碼生成中的線程安全的考慮，如同步原語的生成、數(shù)據(jù)競爭的檢測和避免。3、（本題5分）論述編譯過程中的對象導向語言的編譯特點，如類的處理、方法調用的實現(xiàn)和繼承關系的編譯表示。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）給定一個使用異常類層次結構的C++程序，分析編譯器如何處理異常的繼承關系和多態(tài)性，以及在異常捕獲和處理時的類型匹配規(guī)則。2、（本題5分）給定一個簡單的編程語言的代碼片段，其中包含變量聲明、賦值和條件語句，分析其詞法、語法和語義規(guī)則，并解釋代碼的執(zhí)行過程和結果。3、（本題5分）給定一個包含Python描述符（Descriptor）的程序，深入分析編譯時對描述符的解析和運行時的屬性訪問控制。4、（本題5分）分析一段包含代碼生成目標選擇（如x86、ARM等架構）的代碼，闡述編譯時針對不同目標架構的指令選擇、寄存器分配和性能優(yōu)化策略。5、（本題5分）對于一個使用C語言實現(xiàn)簡單解釋器的程序，全面剖析編譯時詞法分析、語法分析和語義動作的實現(xiàn)，以及如何處理代碼的執(zhí)行邏輯。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細闡述在編譯過程中，如何利用靜態(tài)分析技術來檢測潛在的錯誤和安全漏洞。包括緩沖區(qū)溢出檢測、懸空指針檢測、整數(shù)溢出檢測等。解釋靜態(tài)分析的原理和工具，以及如何將其集成到編譯流程中。以一個存在潛在錯誤的程序代碼為例，展示靜態(tài)分析如何發(fā)現(xiàn)并報告這些問題。2、（本題10分）在編譯一個具有特定的性能分析和調優(yōu)工具集成的編譯環(huán)境時，解釋如何在編譯和運行時收集性能數(shù)據(jù)，以及如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行代碼優(yōu)化。描述常見的性能指標和分析方法