長沙理工大學(xué)城南學(xué)院《編譯原理與技術(shù)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長沙理工大學(xué)城南學(xué)院《編譯原理與技術(shù)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)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(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、考慮一個(gè)表達(dá)式：a=b*(c+d)，在語義分析生成中間代碼時(shí)，以下表示合理的是：（）A.t1=c+d，t2=b*t1，a=t2B.a=b*c+b*dC.t1=b*c，t2=b*d，a=t1+t2D.以上表示都不合理2、在編譯原理中，關(guān)于代碼優(yōu)化的技術(shù)，以下關(guān)于常量傳播的描述，哪一個(gè)是正確的？（）A.常量傳播是將程序中的變量替換為其在特定上下文中的常量值，前提是該變量的值在該上下文不會改變B.它主要用于優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)，減少循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)C.常量傳播會增加程序的代碼量，但能提高程序的可讀性D.這種技術(shù)只適用于整數(shù)類型的常量，對于浮點(diǎn)數(shù)和字符串常量不適用3、在目標(biāo)代碼生成中，寄存器分配是一個(gè)關(guān)鍵問題。以下關(guān)于寄存器分配的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.寄存器分配的目標(biāo)是充分利用有限的寄存器資源，提高程序執(zhí)行速度B.圖著色算法是一種常用的寄存器分配算法C.寄存器分配只考慮當(dāng)前函數(shù)的變量，不需要考慮全局變量D.寄存器分配不當(dāng)可能導(dǎo)致頻繁的內(nèi)存訪問，降低程序性能4、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

語句塊B.賦值語句

a=10;

C.賦值語句

a=20;

D.以上都不是5、在編譯原理中，語法分析器可以使用上下文無關(guān)文法來描述語法規(guī)則。以下關(guān)于上下文無關(guān)文法的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.上下文無關(guān)文法是一種用于描述語法規(guī)則的形式化方法，它由終結(jié)符、非終結(jié)符、產(chǎn)生式和起始符號組成B.上下文無關(guān)文法可以用巴科斯范式（BNF）或擴(kuò)展巴科斯范式（EBNF）來表示C.上下文無關(guān)文法可以用于描述各種編程語言的語法結(jié)構(gòu)，如C語言、Java語言等D.上下文無關(guān)文法只能用于描述簡單的語法結(jié)構(gòu)，對于復(fù)雜的語法結(jié)構(gòu)無法描述6、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(shè)我們有一個(gè)編程語言，其中標(biāo)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(gè)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(gè)合法的標(biāo)識符B.這不是一個(gè)合法的標(biāo)識符，因?yàn)殚L度超過了限制C.這不是一個(gè)合法的標(biāo)識符，因?yàn)榘瞬辉试S的字符D.無法確定其是否為合法的標(biāo)識符7、對于以下的文法規(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8、對于編譯原理中的代碼生成策略，以下關(guān)于基于棧的代碼生成的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.基于棧的代碼生成利用一個(gè)操作數(shù)棧來暫存計(jì)算中間結(jié)果B.它適用于表達(dá)式的求值和代碼生成，能夠有效地處理復(fù)雜的運(yùn)算順序C.基于棧的代碼生成在處理過程中需要頻繁地進(jìn)行棧的操作，可能會影響效率D.這種策略不適合處理具有大量函數(shù)調(diào)用和返回的程序9、編譯程序在處理過程中，需要對代碼進(jìn)行注釋的處理。以下關(guān)于注釋處理的描述，正確的是？（）A.注釋不影響編譯的結(jié)果B.注釋會被直接轉(zhuǎn)換為目標(biāo)代碼C.注釋需要進(jìn)行語法和語義分析D.注釋會增加代碼的執(zhí)行效率10、在語法分析中，LL(1)分析法和LR分析法是兩種常見的方法。以下關(guān)于這兩種方法的比較，不正確的是：（）A.LL(1)分析法是自頂向下的，LR分析法是自底向上的B.LL(1)分析法對文法的要求比LR分析法更嚴(yán)格C.LR分析法的分析能力比LL(1)分析法更強(qiáng)，能處理更多的文法D.LL(1)分析法在分析過程中不需要回溯，LR分析法通常需要回溯11、在編譯優(yōu)化中，循環(huán)優(yōu)化是一個(gè)重要的方面。假設(shè)我們有一個(gè)循環(huán)，其中包含一些不變的計(jì)算，這些計(jì)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(jì)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(shí)現(xiàn)將不變計(jì)算移出循環(huán)12、對于以下的文法規(guī)則

S->AB|CD

，其中

A

、

B

、

C

、

D

都是非終結(jié)符，如果要判斷該文法是否為LL(1)文法，需要分析：（）A.每個(gè)產(chǎn)生式的候選式的首符號集合是否相交B.產(chǎn)生式的個(gè)數(shù)是否過多C.非終結(jié)符的個(gè)數(shù)是否合理D.終結(jié)符的出現(xiàn)頻率13、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.通過函數(shù)指針的類型信息B.通過額外的標(biāo)識或標(biāo)志來區(qū)分C.在調(diào)用時(shí)動(dòng)態(tài)解析D.以上方式都不可靠，無法保證正確調(diào)用14、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(dǎo)B.無法通過該語法規(guī)則推導(dǎo)C.推導(dǎo)過程中會出現(xiàn)歧義D.以上說法都不準(zhǔn)確15、中間代碼生成是編譯過程中的一個(gè)重要步驟，它將源程序轉(zhuǎn)換為一種更便于優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成的中間表示形式。以下關(guān)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(biāo)機(jī)器和運(yùn)行環(huán)境無關(guān)C.中間代碼可以提高編譯程序的可移植性和可維護(hù)性D.生成中間代碼時(shí)，不需要考慮代碼的優(yōu)化，這是后續(xù)階段的任務(wù)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在編譯優(yōu)化中，如何利用循環(huán)展開和流水線技術(shù)結(jié)合提高程序性能，舉例說明聯(lián)合應(yīng)用的策略和效果。2、（本題5分）解釋在編譯過程中如何處理結(jié)構(gòu)體和數(shù)組的嵌套，分析其內(nèi)存布局和訪問代碼的生成。3、（本題5分）論述數(shù)組和指針在編譯中的處理方式，包括數(shù)組元素的訪問、指針的解引用和內(nèi)存管理。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對于一個(gè)使用C語言的指針?biāo)阈g(shù)和數(shù)組越界檢查來優(yōu)化內(nèi)存訪問的程序，研究編譯器如何在保證安全性的前提下進(jìn)行性能優(yōu)化。2、（本題5分）對于一個(gè)使用枚舉類型的程序，全面剖析編譯時(shí)枚舉值的表示、范圍檢查以及與其他類型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。3、（本題5分）給定一段涉及移動(dòng)語義和完美轉(zhuǎn)發(fā)的C++11特性的代碼，深入分析編譯時(shí)移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符的生成、完美轉(zhuǎn)發(fā)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。4、（本題5分）對于一個(gè)用Python實(shí)現(xiàn)的上下文管理器與異常處理結(jié)合的程序，深入探討編譯時(shí)對這種復(fù)雜邏輯的處理和運(yùn)行時(shí)的控制流。5、（本題5分）分析一個(gè)使用類型推導(dǎo)（如auto關(guān)鍵字）的C++程序，探討編譯器如何在編譯時(shí)進(jìn)行類型推導(dǎo)，以及可能出現(xiàn)的類型歧義問題和解決方法。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)具有指針操作的編程語言的語義規(guī)則。指針可以進(jìn)行賦值、解引用和指針運(yùn)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(yù)防。解釋在運(yùn)行時(shí)如何實(shí)現(xiàn)指針的存儲和管理。提供一個(gè)包含復(fù)雜指針操作的程序示例，并展示類型檢查和運(yùn)行時(shí)的處理過程。2、（本題10分）在編譯過程中，符號解析（SymbolResolution）是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。解釋符號解析的任務(wù)和過程，包括全局符號和局部符號的處理、符號的可見性和作用域規(guī)則。討論在多模塊編譯和動(dòng)態(tài)鏈接的情況下，符號解析的