安徽大學(xué)《編譯原理》2021-2022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，共3頁安徽大學(xué)

《編譯原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)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、在代碼優(yōu)化中，數(shù)據(jù)依賴分析起著重要作用。關(guān)于數(shù)據(jù)依賴分析，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)據(jù)依賴分析用于確定程序中變量之間的數(shù)據(jù)相關(guān)性B.數(shù)據(jù)依賴關(guān)系包括流依賴、反依賴和輸出依賴C.通過數(shù)據(jù)依賴分析，可以進(jìn)行數(shù)組私有化和循環(huán)變換等優(yōu)化D.數(shù)據(jù)依賴分析只適用于標(biāo)量變量，對(duì)于數(shù)組和結(jié)構(gòu)體等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型不適用2、語義分析是編譯原理中的關(guān)鍵步驟，它用于檢查源程序的語義是否正確。以下關(guān)于語義分析的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.語義分析器的主要任務(wù)是根據(jù)給定的語義規(guī)則，分析源程序的語義是否符合要求B.語義分析可以包括類型檢查、變量作用域檢查、表達(dá)式求值等方面的內(nèi)容C.語義分析器在分析過程中，如果發(fā)現(xiàn)源程序存在語義錯(cuò)誤，應(yīng)該能夠準(zhǔn)確地報(bào)告錯(cuò)誤的位置和類型D.語義分析器的輸出是一個(gè)包含所有語義信息的中間代碼，這個(gè)中間代碼可以直接作為目標(biāo)代碼生成器的輸入3、目標(biāo)代碼生成是編譯原理中的最后一個(gè)階段，它將中間代碼轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器的機(jī)器語言。以下關(guān)于目標(biāo)代碼生成的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.目標(biāo)代碼生成器的主要任務(wù)是將中間代碼轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器的機(jī)器語言，這個(gè)過程需要考慮目標(biāo)機(jī)器的指令集、寄存器分配、內(nèi)存管理等方面的問題B.目標(biāo)代碼生成器可以生成匯編語言代碼，也可以直接生成目標(biāo)機(jī)器的二進(jìn)制代碼C.目標(biāo)代碼生成器在生成目標(biāo)代碼的過程中，應(yīng)該考慮如何提高代碼的執(zhí)行效率和空間利用率D.目標(biāo)代碼生成器的輸出是一個(gè)包含所有目標(biāo)代碼的文件，這個(gè)文件可以直接在目標(biāo)機(jī)器上運(yùn)行4、在上下文無關(guān)文法中，引入新的非終結(jié)符進(jìn)行文法變換是一種常見的操作，以下關(guān)于這種操作的描述，不正確的是？（）A.可以使文法更簡(jiǎn)潔B.可能會(huì)改變文法的語言C.有助于文法的分析和理解D.不會(huì)影響文法的推導(dǎo)過程5、在詞法分析中，有限自動(dòng)機(jī)是一種常用的模型。關(guān)于確定有限自動(dòng)機(jī)（DFA）和非確定有限自動(dòng)機(jī)（NFA），以下描述不正確的是：（）A.DFA的每個(gè)狀態(tài)對(duì)于輸入符號(hào)的轉(zhuǎn)移是唯一確定的，而NFA不是B.任何NFA都可以轉(zhuǎn)換為等價(jià)的DFA，且轉(zhuǎn)換過程是唯一的C.DFA的識(shí)別能力與NFA相同，都能識(shí)別相同的語言D.在實(shí)際應(yīng)用中，DFA通常比NFA更易于實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化6、中間代碼優(yōu)化中，公共子表達(dá)式消除是一種常見的優(yōu)化方法，以下關(guān)于公共子表達(dá)式消除的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.可以減少重復(fù)計(jì)算B.需要進(jìn)行表達(dá)式的等價(jià)變換C.對(duì)所有程序都能顯著提高運(yùn)行效率D.可能會(huì)增加代碼的復(fù)雜度7、語法分析中，上下文無關(guān)文法的喬姆斯基范式具有一定的特點(diǎn)。以下關(guān)于喬姆斯基范式的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.規(guī)則的左部只能是一個(gè)非終結(jié)符B.規(guī)則的右部只能是兩個(gè)非終結(jié)符或一個(gè)終結(jié)符C.可以通過轉(zhuǎn)換將任何上下文無關(guān)文法化為喬姆斯基范式D.喬姆斯基范式不利于語法分析8、在代碼優(yōu)化階段，編譯器會(huì)嘗試改進(jìn)代碼的質(zhì)量和執(zhí)行效率。關(guān)于代碼優(yōu)化，以下描述不正確的是：（）A.代碼優(yōu)化可以包括常量折疊、消除公共子表達(dá)式、強(qiáng)度削弱等操作B.優(yōu)化過程可能會(huì)改變程序的控制流和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但不會(huì)影響程序的語義C.寄存器分配是代碼優(yōu)化中的一個(gè)重要任務(wù)，旨在充分利用有限的寄存器資源D.代碼優(yōu)化只在高級(jí)語言編譯中進(jìn)行，對(duì)于低級(jí)語言如匯編語言則不需要9、在編譯原理的符號(hào)表管理中，以下關(guān)于符號(hào)表的作用，哪一個(gè)描述是不正確的？（）A.符號(hào)表用于存儲(chǔ)源程序中定義的各種標(biāo)識(shí)符的信息，如名稱、類型、作用域等，方便在編譯過程中進(jìn)行查找和引用B.它主要用于記錄程序中的語法錯(cuò)誤，以便在編譯時(shí)給出準(zhǔn)確的錯(cuò)誤提示C.符號(hào)表有助于語義分析和代碼生成階段確定標(biāo)識(shí)符的相關(guān)屬性，保證程序的正確性D.符號(hào)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(zhǔn)確性和可靠性10、在處理并行計(jì)算的程序時(shí)，編譯器需要分析代碼中的并行性并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。假設(shè)我們有一個(gè)循環(huán)，其中的迭代之間沒有數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。以下哪種方式能夠有效地將該循環(huán)并行化？（）A.使用OpenMP等并行編程庫(kù)B.手動(dòng)將循環(huán)拆分成多個(gè)線程C.依靠編譯器自動(dòng)識(shí)別并并行化D.以上方式都不一定能夠成功并行化該循環(huán)11、語義分析中，對(duì)于數(shù)組的處理通常包括下標(biāo)越界檢查等，以下關(guān)于數(shù)組下標(biāo)越界檢查的描述，不正確的是？（）A.可以在編譯時(shí)完全避免運(yùn)行時(shí)的下標(biāo)越界錯(cuò)誤B.增加了程序的安全性C.可能會(huì)影響程序的性能D.對(duì)于復(fù)雜的數(shù)組訪問表達(dá)式，檢查可能比較困難12、在編譯原理中，詞法分析器的主要功能是將輸入的源程序分割成一個(gè)個(gè)單詞符號(hào)，以下關(guān)于詞法分析器的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.它可以識(shí)別標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字、常量等B.通常使用有限自動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)C.其輸出結(jié)果直接交給語法分析器D.不需要考慮上下文信息13、語法分析是編譯過程中的重要環(huán)節(jié)，用于檢查源程序的語法結(jié)構(gòu)是否正確。關(guān)于自頂向下的語法分析方法，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.預(yù)測(cè)分析法是一種常見的自頂向下語法分析方法，它通過預(yù)測(cè)來選擇產(chǎn)生式進(jìn)行推導(dǎo)B.自頂向下語法分析在處理左遞歸文法時(shí)會(huì)遇到困難，需要進(jìn)行文法的改寫C.自頂向下語法分析方法總是能夠準(zhǔn)確地確定在任何情況下應(yīng)該選擇哪一個(gè)產(chǎn)生式進(jìn)行推導(dǎo)D.自頂向下語法分析方法在處理某些文法時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)回溯現(xiàn)象，影響分析效率14、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)15、詞法分析中，對(duì)于正則表達(dá)式的使用可以描述詞法規(guī)則，以下關(guān)于正則表達(dá)式的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.具有強(qiáng)大的模式匹配能力B.可以用有限自動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)C.正則表達(dá)式的語法是統(tǒng)一的，在所有語言中都相同D.可以方便地進(jìn)行詞法規(guī)則的定義和修改二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋編譯過程中的代碼生成中的指令并行技術(shù)，如超標(biāo)量執(zhí)行和亂序執(zhí)行的支持，以及對(duì)代碼生成的影響。2、（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(jià)模型，如何根據(jù)目標(biāo)機(jī)器的特性和性能評(píng)估選擇最優(yōu)的指令。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在編譯過程中如何處理代碼的內(nèi)存屏障的生成和優(yōu)化，分析其對(duì)多線程同步的影響。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析一段包含委托構(gòu)造函數(shù)和繼承體系的C++代碼，闡述編譯時(shí)委托構(gòu)造的實(shí)現(xiàn)、基類和派生類的對(duì)象布局以及成員訪問的控制。2、（本題5分）有一個(gè)使用C語言函數(shù)指針作為回調(diào)機(jī)制的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)函數(shù)指針的類型安全、參數(shù)傳遞以及在事件驅(qū)動(dòng)編程中的應(yīng)用。3、（本題5分）給定一段涉及位運(yùn)算和位字段的代碼，深入分析編譯時(shí)位運(yùn)算的優(yōu)化、位字段的內(nèi)存布局以及對(duì)程序性能和可讀性的影響。4、（本題5分）給定一個(gè)使用C語言的函數(shù)指針和函數(shù)指針數(shù)組來實(shí)現(xiàn)回調(diào)機(jī)制和事件處理的程序，分析編譯器如何處理函數(shù)指針的調(diào)用和參數(shù)傳遞，以及在多線程環(huán)境中的同步問題。5、（本題5分）對(duì)于一個(gè)用C++實(shí)現(xiàn)的訪問者模式（VisitorPattern）的程序，深入探討編譯時(shí)對(duì)訪問者結(jié)構(gòu)和對(duì)象遍歷的處理。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）考慮一個(gè)編程語言，其中包含整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符和字符串?dāng)?shù)據(jù)類型。請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述在詞法分析階段，如何識(shí)別并區(qū)分這些不同的數(shù)據(jù)類型的標(biāo)識(shí)符和常量。同時(shí)，解釋可能出現(xiàn)的邊界情況和處理方法，例如數(shù)字與字符的混合、特殊字符在字符串中的處理等，字?jǐn)?shù)不少于200字。2、（本題10分）深入探討目標(biāo)代碼生成階段的任務(wù)和挑戰(zhàn)。研究不同的目標(biāo)機(jī)器體系結(jié)構(gòu)（如x86、ARM等）對(duì)目標(biāo)代碼生成的影響。解釋如何將中間代碼轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器的指令集，包括地址計(jì)算、指令選擇和存儲(chǔ)布局等方面