華東師范大學(xué)《編譯原理與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)華東師范大學(xué)

《編譯原理與技術(shù)》2023-2024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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、編譯程序在處理過(guò)程中，需要進(jìn)行錯(cuò)誤處理。以下關(guān)于編譯錯(cuò)誤處理的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地報(bào)告錯(cuò)誤位置和類(lèi)型B.可以忽略一些不影響程序運(yùn)行的小錯(cuò)誤C.錯(cuò)誤處理不影響編譯的正常流程D.錯(cuò)誤處理只在語(yǔ)法分析階段進(jìn)行2、中間代碼優(yōu)化的目的是提高代碼的質(zhì)量和執(zhí)行效率。以下哪種優(yōu)化方法可以減少中間代碼的冗余？（）A.常量合并B.代數(shù)化簡(jiǎn)C.控制流優(yōu)化D.以上都是3、對(duì)于以下的文法規(guī)則

E->E+T|T

，

T->T*F|F

，

F->(E)|id

，要進(jìn)行自頂向下的語(yǔ)法分析，需要消除：（）A.左遞歸B.右遞歸C.公共前綴D.以上都不是4、在處理字符串比較的操作時(shí)，編譯器可以采用不同的算法來(lái)提高效率。假設(shè)我們要比較兩個(gè)較長(zhǎng)的字符串，以下哪種算法可能在大多數(shù)情況下性能較好？（）A.逐個(gè)字符比較B.使用哈希函數(shù)先進(jìn)行初步篩選C.先比較字符串的長(zhǎng)度，再比較內(nèi)容D.以上算法的效果取決于具體的字符串內(nèi)容和長(zhǎng)度5、在處理函數(shù)指針的程序中，編譯器需要確保函數(shù)指針的調(diào)用和使用是正確的。假設(shè)我們有一個(gè)函數(shù)指針，它可能指向多個(gè)不同的函數(shù)。以下哪種方式能夠在運(yùn)行時(shí)正確地確定所指向的函數(shù)并進(jìn)行調(diào)用？（）A.通過(guò)函數(shù)指針的類(lèi)型信息B.通過(guò)額外的標(biāo)識(shí)或標(biāo)志來(lái)區(qū)分C.在調(diào)用時(shí)動(dòng)態(tài)解析D.以上方式都不可靠，無(wú)法保證正確調(diào)用6、考慮以下的代碼片段

int*p;p=newint[10];

，在編譯時(shí)，關(guān)于內(nèi)存分配的處理，正確的是：（）A.在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存B.在編譯時(shí)確定內(nèi)存分配C.不需要進(jìn)行內(nèi)存分配D.以上都不對(duì)7、語(yǔ)義分析階段需要對(duì)語(yǔ)法分析樹(shù)中的各種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)進(jìn)行語(yǔ)義檢查和處理，以下關(guān)于語(yǔ)義分析的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？（）A.包括類(lèi)型檢查、變量作用域檢查等B.可以生成中間代碼C.主要關(guān)注語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的含義和邏輯D.不需要考慮運(yùn)行時(shí)的效率問(wèn)題8、對(duì)于語(yǔ)法分析中的自頂向下分析方法，以下關(guān)于其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景的描述，哪一個(gè)是正確的？（）A.自頂向下分析從語(yǔ)法樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐步向下推導(dǎo)，適用于語(yǔ)法規(guī)則簡(jiǎn)單、左遞歸較少的語(yǔ)言B.它總是能夠高效地處理所有類(lèi)型的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，無(wú)需考慮語(yǔ)法的復(fù)雜性C.自頂向下分析從語(yǔ)法樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，逐步向上構(gòu)建，對(duì)于復(fù)雜的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)具有很好的處理能力D.這種方法在處理存在大量二義性語(yǔ)法的情況時(shí)表現(xiàn)出色，且無(wú)需消除左遞歸9、在編譯原理中，符號(hào)表是用于存儲(chǔ)程序中各種符號(hào)的信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于符號(hào)表的作用，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.符號(hào)表用于記錄變量、函數(shù)、常量等的名稱(chēng)、類(lèi)型、作用域等信息B.在語(yǔ)義分析和代碼生成階段，符號(hào)表用于查找符號(hào)的相關(guān)屬性C.符號(hào)表的組織方式對(duì)編譯的效率和存儲(chǔ)空間的使用有重要影響D.符號(hào)表只在編譯的前端階段使用，后端階段不再需要10、目標(biāo)代碼生成時(shí)，對(duì)于不同的體系結(jié)構(gòu)（如x86和ARM），需要調(diào)整的方面包括？（）A.指令格式和寄存器使用B.內(nèi)存尋址方式C.數(shù)據(jù)類(lèi)型的表示和處理D.以上都是11、在上下文無(wú)關(guān)文法中，判斷一個(gè)文法是否為L(zhǎng)L(1)文法是一個(gè)重要的問(wèn)題，以下關(guān)于LL(1)文法判定的描述，不正確的是？（）A.需要計(jì)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(guò)程比較復(fù)雜，但有明確的算法D.所有上下文無(wú)關(guān)文法都可以判定是否為L(zhǎng)L(1)文法12、編譯原理中的符號(hào)表用于管理程序中的各種符號(hào)信息。假設(shè)在一個(gè)程序中，有多個(gè)函數(shù)都定義了同名的局部變量。在符號(hào)表的組織和管理中，以下哪種方式可以有效地處理這種情況？（）A.為每個(gè)函數(shù)創(chuàng)建獨(dú)立的符號(hào)表B.將所有變量都存儲(chǔ)在同一個(gè)符號(hào)表中，通過(guò)上下文區(qū)分C.禁止使用同名的局部變量D.隨機(jī)選擇一個(gè)變量進(jìn)行處理13、在詞法分析器的設(shè)計(jì)中，使用正則表達(dá)式可以描述單詞的模式。假設(shè)要定義一個(gè)能匹配整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和標(biāo)識(shí)符的正則表達(dá)式，以下哪個(gè)表達(dá)式可能是合適的？（）A.

\d+|\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

B.

\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

C.

\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

D.以上都不對(duì)14、在詞法分析中，使用有限自動(dòng)機(jī)可以有效地識(shí)別單詞符號(hào)。假設(shè)我們要識(shí)別以“0”開(kāi)頭，后面跟任意個(gè)“1”的字符串。以下哪種有限自動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.確定有限自動(dòng)機(jī)（DFA）B.非確定有限自動(dòng)機(jī)（NFA）C.兩者都可以D.兩者都不可以15、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)有任何影響二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）語(yǔ)法分析是編譯過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入程序的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)。解釋自頂向下語(yǔ)法分析和自底向上語(yǔ)法分析的基本思想，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景。2、（本題5分）說(shuō)明編譯過(guò)程中的代碼生成中的線程安全的考慮，如同步原語(yǔ)的生成、數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)的檢測(cè)和避免。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述詞法分析在編譯過(guò)程中的作用和主要任務(wù)，解釋如何通過(guò)有限自動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)詞法分析器，并舉例說(shuō)明常見(jiàn)的詞法錯(cuò)誤。4、（本題5分）在編譯過(guò)程中，解釋代碼生成中的寄存器分配策略，如全局寄存器分配、局部寄存器分配和圖著色算法等，并比較它們的性能和適用場(chǎng)景。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)包含聯(lián)合體和位域的結(jié)構(gòu)體程序，研究編譯器如何處理聯(lián)合體的存儲(chǔ)空間分配、位域的定義和訪問(wèn)，以及可能存在的對(duì)齊問(wèn)題。2、（本題5分）分析一個(gè)用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)構(gòu)建和遍歷的程序，闡述編譯時(shí)對(duì)內(nèi)存分配和指針操作的優(yōu)化。3、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言最小生成樹(shù)算法（如Prim算法、Kruskal算法）實(shí)現(xiàn)的代碼，闡述編譯時(shí)算法的原理、邊權(quán)比較和樹(shù)的構(gòu)建過(guò)程。4、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言位操作（如&、|、^等）和移位操作（<>）的代碼，闡述編譯時(shí)位操作的優(yōu)化、移位的邊界情況處理以及對(duì)硬件特性的利用。5、（本題5分）有一段包含數(shù)組操作和循環(huán)結(jié)構(gòu)的代碼，深入分析其在編譯時(shí)如何進(jìn)行數(shù)組邊界檢查、循環(huán)優(yōu)化以及內(nèi)存分配和訪問(wèn)的優(yōu)化策略。四、綜合題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）詳細(xì)探討在編譯過(guò)程中，如何處理遞歸函數(shù)的優(yōu)化。包括尾遞歸優(yōu)化、遞歸展開(kāi)和記憶化技術(shù)。以一個(gè)復(fù)雜的遞歸函數(shù)為例，說(shuō)明每種優(yōu)化技術(shù)的適用情況和效果，以及編譯器如何自動(dòng)應(yīng)用這些優(yōu)化。2、（本題10分）假設(shè)存在一種語(yǔ)言，其語(yǔ)法允許復(fù)雜的表達(dá)式嵌套和運(yùn)算符重載。詳細(xì)闡述在語(yǔ)法分析和語(yǔ)義分析階段如何處理這種復(fù)雜的表達(dá)式。說(shuō)明運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性如何影響表達(dá)式的求值，以及如何實(shí)現(xiàn)自定義的運(yùn)算符重載函數(shù)。通過(guò)一個(gè)包含復(fù)雜表達(dá)式和運(yùn)算符重載的代碼示例進(jìn)行具體分析，字?jǐn)?shù)不少于800字。3、（本題10分）給定一個(gè)包含多種控制結(jié)構(gòu)（如循環(huán)、條件分支）和復(fù)雜表達(dá)式的程序代碼，使用自頂向下或自底向上的語(yǔ)法分析方法進(jìn)行分析。詳細(xì)描述分析過(guò)程，包括構(gòu)建語(yǔ)法分析樹(shù)的步驟、處理沖突的策略以及如何識(shí)別和恢復(fù)語(yǔ)法錯(cuò)誤。在語(yǔ)義分析階段，如何計(jì)算表達(dá)式的值、檢查變量的作用域和生命周期，并進(jìn)行類(lèi)型檢查和轉(zhuǎn)換。討論在中間代碼生成階段如何選擇合適的中間代碼形式（如三地址碼、抽象語(yǔ)法樹(shù)等），以及