吉林建筑大學(xué)《編譯原理B》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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、中間代碼優(yōu)化中，代數(shù)化簡是一種常用的方法。假設(shè)在一段中間代碼中有表達(dá)式“a+0”，以下哪種優(yōu)化是合理的？（）A.保持不變B.化簡為“a”C.化簡為“0”D.以上都不對2、在優(yōu)化編譯器中，過程內(nèi)聯(lián)是一種常見的優(yōu)化技術(shù)。假設(shè)我們有一個(gè)被頻繁調(diào)用的小函數(shù)，以下哪種情況可能不適合進(jìn)行過程內(nèi)聯(lián)？（）A.函數(shù)體非常大B.函數(shù)體中包含復(fù)雜的控制流C.函數(shù)參數(shù)較多D.以上情況都可能導(dǎo)致不適合進(jìn)行過程內(nèi)聯(lián)3、編譯程序在處理異常情況時(shí)，需要采取相應(yīng)的措施。以下關(guān)于異常處理的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.可以在編譯時(shí)生成相應(yīng)的處理代碼B.異常處理不影響程序的正常邏輯C.忽略異常情況不會影響程序的運(yùn)行D.異常處理需要考慮恢復(fù)程序的執(zhí)行狀態(tài)4、語法分析器在處理輸入字符串時(shí)，可能會使用預(yù)測分析表。預(yù)測分析表是基于：（）A.上下文無關(guān)文法B.上下文有關(guān)文法C.正規(guī)文法D.以上都不是5、在代碼生成階段，為了生成高效的目標(biāo)代碼，需要考慮指令選擇和地址分配等問題，以下關(guān)于指令選擇的原則，錯(cuò)誤的是？（）A.選擇執(zhí)行速度快的指令B.優(yōu)先使用功能復(fù)雜的指令C.考慮指令的長度和編碼效率D.結(jié)合寄存器的使用情況選擇指令6、在處理指針和數(shù)組的相互轉(zhuǎn)換時(shí)，編譯器需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和轉(zhuǎn)換。假設(shè)我們有一個(gè)指針，要將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)組類型。以下哪種情況下這種轉(zhuǎn)換是合法且安全的？（）A.指針指向的內(nèi)存區(qū)域足夠大，可以容納一個(gè)數(shù)組B.指針指向的內(nèi)存區(qū)域是連續(xù)的，且符合數(shù)組的存儲布局C.指針被明確地標(biāo)記為可以轉(zhuǎn)換為數(shù)組類型D.以上情況都不一定能保證轉(zhuǎn)換的合法性和安全性7、在編譯過程中，存儲分配是一個(gè)關(guān)鍵問題。假設(shè)我們正在編譯一個(gè)程序，其中包含多個(gè)全局變量和局部變量。對于全局變量，以下哪種存儲分配策略是最常見的？（）A.分配在固定的內(nèi)存地址B.動態(tài)分配在堆上C.分配在棧上D.以上方法都不是，全局變量沒有固定的存儲分配方式8、目標(biāo)代碼生成是編譯的最后一個(gè)階段，負(fù)責(zé)將中間代碼轉(zhuǎn)換為特定目標(biāo)機(jī)器的指令代碼。關(guān)于目標(biāo)代碼生成，以下表述不正確的是：（）A.目標(biāo)代碼生成需要考慮目標(biāo)機(jī)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(biāo)代碼的質(zhì)量和效率會受到目標(biāo)機(jī)器特性和編譯器優(yōu)化策略的影響C.目標(biāo)代碼生成過程中，可能會進(jìn)行指令選擇、寄存器分配和指令調(diào)度等操作D.目標(biāo)代碼生成只需要關(guān)注如何將中間代碼準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為目標(biāo)機(jī)器指令，無需考慮代碼的執(zhí)行效率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)立意義的最小語法單位，如標(biāo)識符、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，其長度是固定的C.詞法單元只包括編程語言中的基本元素，如變量名和常量值D.詞法單元的定義與具體的編程語言無關(guān)，是通用的概念10、在語法分析中，自頂向下分析方法和自底向上分析方法各有特點(diǎn)，對于自頂向下分析，以下描述不正確的是？（）A.從文法的開始符號出發(fā)推導(dǎo)輸入符號串B.可能會出現(xiàn)回溯現(xiàn)象C.對文法的限制較少D.分析效率通常高于自底向上分析11、考慮下面的文法：S->aSb|ε，對于輸入字符串“ab”，以下語法分析過程正確的是：（）A.可以通過該文法成功分析B.無法通過該文法分析C.分析過程中會出現(xiàn)歧義D.以上說法都不準(zhǔn)確12、在編譯過程中，代碼生成階段需要考慮目標(biāo)機(jī)器的特性。以下關(guān)于目標(biāo)機(jī)器特性對代碼生成的影響，哪一項(xiàng)描述不正確？（）A.目標(biāo)機(jī)器的寄存器數(shù)量和類型會影響寄存器分配策略B.目標(biāo)機(jī)器的指令集架構(gòu)決定了指令的選擇和生成方式C.目標(biāo)機(jī)器的存儲層次結(jié)構(gòu)對變量的存儲位置和訪問方式?jīng)]有影響D.目標(biāo)機(jī)器的字長和數(shù)據(jù)類型表示方式會影響數(shù)據(jù)的存儲和操作13、中間代碼優(yōu)化中，常量傳播是一種常見的優(yōu)化技術(shù)。假設(shè)在一段代碼中有一個(gè)變量被賦值為常量，并且在后續(xù)的計(jì)算中多次使用該變量。如果進(jìn)行常量傳播優(yōu)化，以下哪種效果可以預(yù)期？（）A.減少變量的使用，提高代碼效率B.增加代碼的復(fù)雜性C.對代碼的性能沒有影響D.導(dǎo)致代碼出錯(cuò)14、在編譯程序中，存儲分配策略的選擇與程序的運(yùn)行環(huán)境有關(guān)，以下哪種運(yùn)行環(huán)境通常采用靜態(tài)存儲分配？（）A.操作系統(tǒng)B.解釋執(zhí)行的語言C.高級語言的編譯程序D.嵌入式系統(tǒng)15、語法分析中的LR分析法在處理復(fù)雜語法時(shí)表現(xiàn)出色。假設(shè)語法中存在回溯的情況，LR分析法如何應(yīng)對？（）A.自動處理回溯B.報(bào)錯(cuò)，要求修改語法C.無法處理回溯D.以上都不對二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在編譯過程中如何處理代碼的結(jié)構(gòu)體對齊和填充對數(shù)據(jù)傳輸效率的影響，分析其優(yōu)化思路。2、（本題5分）論述在編譯中如何處理代碼的控制流平坦化和優(yōu)化，分析其對分支預(yù)測和指令調(diào)度的影響。3、（本題5分）詳細(xì)闡述在編譯中如何處理代碼的函數(shù)參數(shù)傳遞的優(yōu)化，包括傳值、傳引用和傳指針的選擇。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語言結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組的程序，深入分析編譯時(shí)對內(nèi)存分配和指針操作的優(yōu)化。2、（本題5分）對于一個(gè)使用C語言的函數(shù)指針數(shù)組和跳轉(zhuǎn)表來實(shí)現(xiàn)高效的函數(shù)調(diào)用和多態(tài)行為的程序，研究編譯器如何生成優(yōu)化的代碼和處理函數(shù)指針的間接調(diào)用。3、（本題5分）對于一個(gè)使用C++20概念（Concept）的程序，全面剖析編譯時(shí)概念的檢查、約束條件的驗(yàn)證以及對模板編程的改進(jìn)。4、（本題5分）有一個(gè)使用字符串操作和字符編碼的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對字符串常量的存儲、字符編碼的轉(zhuǎn)換以及相關(guān)優(yōu)化策略。5、（本題5分）有一個(gè)使用C語言實(shí)現(xiàn)線段樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)線段樹的構(gòu)建、區(qū)間查詢和更新操作的實(shí)現(xiàn)以及在區(qū)間問題中的應(yīng)用。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)一種具有語言擴(kuò)展機(jī)制（如用戶自定義運(yùn)算符、擴(kuò)展語法）的編程語言。詳細(xì)描述擴(kuò)展機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方式，包括如何定義新的語法規(guī)則和語義行為。解釋在編譯時(shí)如何處理用戶自定義的擴(kuò)展，以及如何確保擴(kuò)展的合法性和安全性。給出一個(gè)包含用戶自定義擴(kuò)展的程序示例，并展示編譯過程中的相關(guān)處理。2、（本題10分）論述工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在門窗制造行業(yè)的應(yīng)用，涵蓋門窗生產(chǎn)過程的精度控制、產(chǎn)品性能檢測和安裝后的使用監(jiān)測。