安徽大學(xué)《編譯原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《編譯原理》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30個(gè)小題，每小題1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、在編譯過程中，對(duì)于控制流圖的構(gòu)建，以下哪種情況可能會(huì)導(dǎo)致控制流圖的復(fù)雜性增加？（）A.存在大量的條件分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)B.函數(shù)之間存在復(fù)雜的調(diào)用關(guān)系C.代碼中使用了異常處理機(jī)制D.以上情況都可能導(dǎo)致控制流圖的復(fù)雜性增加2、語(yǔ)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(yǔ)法結(jié)構(gòu)是否正確。對(duì)于上下文無(wú)關(guān)文法，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.上下文無(wú)關(guān)文法可以用巴科斯范式（BNF）或擴(kuò)展巴科斯范式（EBNF）來(lái)描述B.可以通過自頂向下或自底向上的方法對(duì)上下文無(wú)關(guān)文法進(jìn)行語(yǔ)法分析C.每一個(gè)上下文無(wú)關(guān)語(yǔ)言都可以用一個(gè)上下文無(wú)關(guān)文法來(lái)描述D.上下文無(wú)關(guān)文法能夠描述具有嵌套結(jié)構(gòu)和遞歸性質(zhì)的語(yǔ)法規(guī)則，但無(wú)法處理上下文相關(guān)的語(yǔ)法現(xiàn)象3、中間代碼生成時(shí)，對(duì)于控制流的表示需要清晰準(zhǔn)確。假設(shè)一個(gè)程序中有多個(gè)分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)，以下哪種中間代碼形式更適合表示控制流？（）A.三地址碼B.四元式C.控制流圖D.以上都可以4、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)換為一種更易于優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成的中間表示形式。以下關(guān)于中間代碼的描述，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.中間代碼的生成可以基于語(yǔ)法樹或抽象語(yǔ)法樹進(jìn)行C.中間代碼的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量接近目標(biāo)機(jī)器的指令集，以減少目標(biāo)代碼生成的難度D.中間代碼生成的過程中可以進(jìn)行一些常量折疊、代數(shù)優(yōu)化等簡(jiǎn)單的優(yōu)化操作5、在代碼優(yōu)化中，死代碼消除是一種常見的優(yōu)化方法。以下代碼片段中可能存在死代碼的是：（）A.

intx=5;if(false){x=10;}

B.

inty=3;intz=y+2;

C.

for(inti=0;i<10;i++){intj=i;}

D.

inta=7;a=a+1;

6、目標(biāo)代碼生成中，寄存器分配是一個(gè)關(guān)鍵問題。對(duì)于寄存器分配策略，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.寄存器分配需要考慮指令的執(zhí)行頻率和變量的使用頻率B.可以采用貪心算法進(jìn)行寄存器分配，以盡量減少內(nèi)存訪問C.寄存器分配可能會(huì)受到目標(biāo)機(jī)器寄存器數(shù)量的限制D.寄存器分配的結(jié)果對(duì)目標(biāo)代碼的性能沒有太大影響7、語(yǔ)義分析中，類型檢查是重要的任務(wù)之一。關(guān)于類型檢查的描述，以下錯(cuò)誤的是：（）A.類型檢查要確保操作符應(yīng)用于正確類型的操作數(shù)B.類型檢查可以在編譯時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告類型不匹配的錯(cuò)誤C.動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行類型檢查，而靜態(tài)類型語(yǔ)言在編譯時(shí)進(jìn)行D.類型檢查只針對(duì)基本數(shù)據(jù)類型，不考慮用戶自定義的類型8、在編譯過程中，詞法分析的主要任務(wù)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)于詞法分析的描述，正確的是：（）A.詞法分析可以識(shí)別程序中的所有語(yǔ)法錯(cuò)誤B.詞法分析器不需要考慮上下文信息，只關(guān)注單個(gè)單詞的識(shí)別C.詞法分析的結(jié)果直接生成目標(biāo)代碼D.詞法分析器會(huì)對(duì)單詞進(jìn)行語(yǔ)義分析和計(jì)算9、在詞法分析中，關(guān)于詞法單元（Token）的定義，以下描述準(zhǔn)確的是：（）A.詞法單元是源程序中具有獨(dú)立意義的最小語(yǔ)法單位，如標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字、運(yùn)算符等B.詞法單元是源程序中的一個(gè)字符序列，其長(zhǎng)度是固定的C.詞法單元只包括編程語(yǔ)言中的基本元素，如變量名和常量值D.詞法單元的定義與具體的編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)，是通用的概念10、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(lái)實(shí)現(xiàn)C.其輸出結(jié)果直接交給語(yǔ)法分析器D.不需要考慮上下文信息11、在編譯優(yōu)化中，死代碼消除是一種常見的優(yōu)化技術(shù)。假設(shè)在一段程序中，存在一個(gè)計(jì)算結(jié)果從未被使用的表達(dá)式。以下哪種情況可以確定該表達(dá)式為死代碼？（）A.表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果在當(dāng)前函數(shù)內(nèi)未被使用B.表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果在整個(gè)程序中未被使用C.表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果在后續(xù)的代碼中可能會(huì)被使用D.以上情況都不能確定該表達(dá)式為死代碼12、考慮下面的語(yǔ)法規(guī)則：S->aSb|ε，對(duì)于輸入字符串“aabbb”，以下分析過程正確的是：（）A.可以通過該語(yǔ)法規(guī)則成功推導(dǎo)B.無(wú)法通過該語(yǔ)法規(guī)則推導(dǎo)C.推導(dǎo)過程中會(huì)出現(xiàn)歧義D.以上說(shuō)法都不準(zhǔn)確13、考慮編譯原理中的類型檢查，以下關(guān)于類型等價(jià)和類型相容的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.類型等價(jià)是指兩個(gè)類型在結(jié)構(gòu)上完全相同，而類型相容是指在特定操作下可以進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換B.類型檢查中，既要判斷類型等價(jià)，也要判斷類型相容，以確保操作的合法性C.對(duì)于強(qiáng)類型語(yǔ)言，類型等價(jià)和類型相容的要求通常比較寬松；而對(duì)于弱類型語(yǔ)言，要求則比較嚴(yán)格D.類型檢查可以在編譯的不同階段進(jìn)行，如詞法分析、語(yǔ)法分析和語(yǔ)義分析階段14、在編譯原理中，符號(hào)表是一個(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它用于存儲(chǔ)源程序中的各種符號(hào)信息。以下關(guān)于符號(hào)表的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.符號(hào)表的主要任務(wù)是存儲(chǔ)源程序中的各種符號(hào)信息，如變量名、函數(shù)名、常量等，并記錄它們的類型、作用域、地址等屬性B.符號(hào)表可以采用哈希表、二叉搜索樹等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)C.符號(hào)表在編譯的各個(gè)階段都需要被訪問和更新，因此它的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮如何提高訪問效率和更新速度D.符號(hào)表的內(nèi)容在編譯結(jié)束后就不再需要了，可以被刪除以釋放內(nèi)存空間15、中間代碼優(yōu)化中，死代碼消除是一項(xiàng)重要的工作。假設(shè)在一段代碼中有一個(gè)變量賦值后從未被使用，以下哪種處理是合理的？（）A.保留該賦值語(yǔ)句B.刪除該賦值語(yǔ)句C.將變量重新賦值D.以上都不對(duì)16、中間代碼生成時(shí)，常常會(huì)考慮代碼的可讀性和可移植性。假設(shè)要將一個(gè)復(fù)雜的條件表達(dá)式轉(zhuǎn)換為中間代碼，以下哪種方式可能更有利于后續(xù)的優(yōu)化和處理？（）A.直接使用原條件表達(dá)式的形式B.將其分解為多個(gè)簡(jiǎn)單的條件判斷C.忽略條件表達(dá)式，用固定的值代替D.以上方式都一樣17、語(yǔ)義分析中，對(duì)于函數(shù)調(diào)用的參數(shù)傳遞需要進(jìn)行類型檢查。假設(shè)一個(gè)函數(shù)期望接收一個(gè)整數(shù)參數(shù)，而實(shí)際傳遞的是一個(gè)字符串。在語(yǔ)義分析時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？（）A.類型不匹配錯(cuò)誤，拒絕編譯B.自動(dòng)將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)C.忽略類型錯(cuò)誤，繼續(xù)編譯D.以上都不對(duì)18、在語(yǔ)義分析中，對(duì)于類型轉(zhuǎn)換的檢查，以下哪種情況可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤？（）A.從高精度類型向低精度類型的隱式轉(zhuǎn)換B.從低精度類型向高精度類型的顯式轉(zhuǎn)換C.相同精度類型之間的轉(zhuǎn)換D.以上都不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤19、在編譯原理中，關(guān)于目標(biāo)機(jī)器的指令格式，以下關(guān)于變長(zhǎng)指令格式和定長(zhǎng)指令格式的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.變長(zhǎng)指令格式可以根據(jù)操作的不同靈活地分配指令長(zhǎng)度，提高代碼密度B.定長(zhǎng)指令格式易于硬件實(shí)現(xiàn)和指令解碼，但可能會(huì)浪費(fèi)一些存儲(chǔ)空間C.變長(zhǎng)指令格式在處理復(fù)雜操作時(shí)效率更高，但會(huì)增加指令解碼的復(fù)雜性D.目標(biāo)機(jī)器通常只采用變長(zhǎng)指令格式或定長(zhǎng)指令格式中的一種，不會(huì)混合使用20、在詞法分析中，關(guān)于有窮自動(dòng)機(jī)（FiniteAutomaton）的描述，以下正確的是：（）A.有窮自動(dòng)機(jī)只能識(shí)別固定長(zhǎng)度的字符串模式B.確定型有窮自動(dòng)機(jī)（DFA）和非確定型有窮自動(dòng)機(jī)（NFA）在識(shí)別能力上沒有區(qū)別，但DFA的效率更高C.有窮自動(dòng)機(jī)無(wú)法處理包含正則表達(dá)式的詞法規(guī)則D.有窮自動(dòng)機(jī)在處理復(fù)雜的詞法結(jié)構(gòu)時(shí)，比手寫詞法分析器更復(fù)雜和低效21、代碼優(yōu)化中，循環(huán)優(yōu)化是一個(gè)重要的方面。對(duì)于循環(huán)優(yōu)化技術(shù)，以下描述不準(zhǔn)確的是：（）A.可以通過代碼外提將循環(huán)不變量的計(jì)算提到循環(huán)外面B.強(qiáng)度削弱可以將復(fù)雜的運(yùn)算替換為更簡(jiǎn)單的運(yùn)算C.循環(huán)展開可以增加循環(huán)體的代碼量，提高執(zhí)行效率D.循環(huán)優(yōu)化只適用于小循環(huán)，對(duì)于大循環(huán)效果不明顯22、語(yǔ)法分析中，LR分析法是一種自底向上的分析方法。關(guān)于LR分析法的特點(diǎn)，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.LR分析法能夠處理大多數(shù)上下文無(wú)關(guān)文法B.LR分析法在分析過程中可能需要回溯C.LR分析法通過向前看固定個(gè)數(shù)的符號(hào)來(lái)決定歸約動(dòng)作D.LR分析法的分析表可以通過自動(dòng)機(jī)理論來(lái)構(gòu)造23、代碼優(yōu)化是提高程序執(zhí)行效率和減少存儲(chǔ)空間的重要手段。在以下的代碼片段中：

for(inti=0;i<100;i++){if(i%2==0){//一些操作}}

，以下哪種優(yōu)化策略最有可能被應(yīng)用？（）A.消除循環(huán)中的冗余計(jì)算B.將條件判斷移到循環(huán)外，減少每次循環(huán)的判斷次數(shù)C.完全刪除整個(gè)循環(huán)，因?yàn)榭赡懿恍枰狣.不進(jìn)行任何優(yōu)化，保持原代碼24、在編譯過程中，符號(hào)表用于存儲(chǔ)程序中各種符號(hào)的相關(guān)信息。對(duì)于符號(hào)表的操作，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.符號(hào)表的查找、插入、刪除和修改操作是編譯過程中經(jīng)常進(jìn)行的B.符號(hào)表的組織方式可以是線性表、二叉樹或哈希表等C.符號(hào)表中的信息在詞法分析階段開始建立，并在整個(gè)編譯過程中不斷完善D.符號(hào)表只用于存儲(chǔ)變量和函數(shù)的名稱，不包含其類型和作用域等信息25、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26、文法是描述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的工具。對(duì)于上下文無(wú)關(guān)文法，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.上下文無(wú)關(guān)文法可以用產(chǎn)生式的形式來(lái)定義語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則B.上下文無(wú)關(guān)文法能夠描述具有嵌套結(jié)構(gòu)的語(yǔ)言，如括號(hào)匹配的表達(dá)式C.對(duì)于一個(gè)給定的上下文無(wú)關(guān)文法，可能存在多個(gè)不同的推導(dǎo)過程得到相同的句型D.上下文無(wú)關(guān)文法不能描述語(yǔ)言中的上下文相關(guān)信息，如變量的作用域27、在語(yǔ)法分析的自底向上方法中，算符優(yōu)先分析法常用于處理某些特定的文法。以下關(guān)于算符優(yōu)先分析法的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.基于算符的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分析B.對(duì)文法的限制較少C.能夠處理所有的上下文無(wú)關(guān)文法D.分析過程相對(duì)簡(jiǎn)單28、中間代碼的形式有多種，例如三地址碼、逆波蘭式等，以下關(guān)于中間代碼形式的比較，不正確的是？（）A.三地址碼直觀易懂，便于優(yōu)化B.逆波蘭式便于計(jì)算機(jī)處理表達(dá)式C.中間代碼形式的選擇對(duì)編譯結(jié)果沒有影響D.不同的中間代碼形式在不同場(chǎng)景下各有優(yōu)勢(shì)29、對(duì)于目標(biāo)代碼生成階段，需要考慮不同的硬件架構(gòu)和指令集特點(diǎn)。假設(shè)我們要為一個(gè)具有較少寄存器數(shù)量的硬件平臺(tái)生成目標(biāo)代碼。在這種情況下，以下哪種策略在存儲(chǔ)變量和中間結(jié)果時(shí)可能是最有效的？（）A.盡量多地使用寄存器B.頻繁地將變量存儲(chǔ)在內(nèi)存中C.采用復(fù)雜的寄存器分配算法D.以上策略都不是最優(yōu)的，需要根據(jù)具體的代碼情況進(jìn)行權(quán)衡30、代碼優(yōu)化是編譯技術(shù)中的重要組成部分。對(duì)于代碼優(yōu)化的目標(biāo)和方法，以下描述錯(cuò)誤的是：（）代碼優(yōu)化的目的是提高目標(biāo)代碼的質(zhì)量，包括減少代碼的運(yùn)行時(shí)間、減少存儲(chǔ)空間的使用、提高代碼的可讀性等。代碼優(yōu)化可以在中間代碼階段或目標(biāo)代碼階段進(jìn)行，常見的優(yōu)化方法有常量傳播、公共子表達(dá)式消除、代碼外提、強(qiáng)度削弱等。同時(shí)，優(yōu)化過程需要遵循一定的原則，以確保優(yōu)化后的代碼在功能上與原始代碼等價(jià)。那么，以下關(guān)于代碼優(yōu)化的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是：A.代碼優(yōu)化可以完全消除程序中的冗余計(jì)算B.代碼優(yōu)化需要考慮程序的執(zhí)行效率和代碼的可維護(hù)性之間的平衡C.某些優(yōu)化方法可能會(huì)增加代碼的復(fù)雜度D.代碼優(yōu)化不能改變程序的語(yǔ)義二、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）有一段使用C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)體嵌套和指針操作來(lái)構(gòu)建復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如鏈表、樹）的程序，詳細(xì)分析編譯器如何處理這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)存分配和訪問優(yōu)化。2、（本題5分）有一段使用函數(shù)指針和回調(diào)機(jī)制的程序，詳細(xì)分析編譯器如何處理函數(shù)指針的定義、賦值和調(diào)用，以及在代碼生成階段的相關(guān)優(yōu)化。3、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言排序算法（如冒泡排序、快速排序、歸并排序等）實(shí)現(xiàn)的代碼，闡述編譯時(shí)算法的選擇依據(jù)、性能比較以及優(yōu)化策略。4、（本題5分）分析一段包含C語(yǔ)言文件操作（讀寫二進(jìn)制文件和文本文件）的代碼，闡述編譯時(shí)文件打開、讀寫操作的實(shí)現(xiàn)以及錯(cuò)誤處理機(jī)制。5、（本題5分）給定一段涉及C語(yǔ)言宏定義和宏函數(shù)的代碼，深入分析編譯時(shí)宏展開的時(shí)機(jī)、參數(shù)替換的規(guī)則以及宏函數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋在編譯過程中如何處理結(jié)構(gòu)體