青島農(nóng)業(yè)大學(xué)《編譯原理》2019-2020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頁青島農(nóng)業(yè)大學(xué)

《編譯原理》2019-2020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2、在目標(biāo)代碼生成中，對(duì)于寄存器的分配策略，以下考慮因素不正確的是？（）A.變量的使用頻率B.變量的作用域C.寄存器的數(shù)量D.源程序的行數(shù)3、目標(biāo)代碼生成是編譯的最后一個(gè)階段。關(guān)于目標(biāo)代碼生成的過程和考慮因素，以下描述不正確的是：（）目標(biāo)代碼生成是將中間代碼或語法樹轉(zhuǎn)換為特定目標(biāo)機(jī)器的機(jī)器代碼。在這個(gè)過程中，需要考慮目標(biāo)機(jī)器的指令系統(tǒng)、寄存器分配、存儲(chǔ)布局等因素。同時(shí)，還需要生成有效的機(jī)器指令序列，以實(shí)現(xiàn)源程序的功能。目標(biāo)代碼生成的質(zhì)量直接影響程序的執(zhí)行效率和存儲(chǔ)空間的使用。那么，以下關(guān)于目標(biāo)代碼生成的說法中，錯(cuò)誤的是：A.目標(biāo)代碼生成需要充分利用目標(biāo)機(jī)器的硬件特性B.寄存器分配是目標(biāo)代碼生成中的一個(gè)關(guān)鍵問題C.目標(biāo)代碼生成只需要考慮代碼的執(zhí)行效率，無需考慮代碼的大小D.不同的目標(biāo)機(jī)器可能需要不同的目標(biāo)代碼生成策略4、在處理字符串操作的程序中，編譯器需要優(yōu)化字符串的存儲(chǔ)和處理。假設(shè)我們有一個(gè)程序，其中包含大量重復(fù)的短字符串。以下哪種技術(shù)可以有效地節(jié)省存儲(chǔ)空間？（）A.字符串常量池B.字符串壓縮C.字符串指針共享D.以上技術(shù)都不能有效節(jié)省存儲(chǔ)空間5、對(duì)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(huì)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6、在詞法分析器的設(shè)計(jì)中，使用正則表達(dá)式來描述單詞的模式，以下哪個(gè)不是正則表達(dá)式的基本操作符？（）A.連接B.或C.閉包D.取余7、語法分析是編譯過程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入的單詞符號(hào)序列是否符合給定的語法規(guī)則。對(duì)于以下的表達(dá)式語句：

a+b*c;

，若采用自頂向下的語法分析方法，以下哪種策略可能最先被應(yīng)用？（）A.從表達(dá)式的最內(nèi)層開始逐步向外分析B.先嘗試匹配整個(gè)表達(dá)式，若不成功再逐步分解C.按照運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行分析D.隨機(jī)選擇表達(dá)式的一部分進(jìn)行分析8、語法分析是編譯過程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入程序的語法結(jié)構(gòu)是否正確。對(duì)于自頂向下的語法分析方法，下列說法不正確的是：（）A.自頂向下的語法分析方法通常從語法的開始符號(hào)出發(fā)，逐步推導(dǎo)輸入字符串B.LL(1)分析法是一種常見的自頂向下語法分析方法，具有預(yù)測(cè)能力C.自頂向下的語法分析方法在處理左遞歸語法規(guī)則時(shí)不會(huì)遇到問題D.為了實(shí)現(xiàn)自頂向下的語法分析，可能需要對(duì)語法進(jìn)行改寫以消除左遞歸和提取左因子9、在代碼生成階段，對(duì)于浮點(diǎn)數(shù)的處理，假設(shè)目標(biāo)機(jī)器的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算性能較差。以下哪種策略可能有助于提高浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的效率？（）A.盡量將浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算轉(zhuǎn)換為整數(shù)運(yùn)算B.使用高精度的浮點(diǎn)數(shù)庫C.優(yōu)化浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)和表示D.以上策略都不一定能有效提高浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算效率10、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(huì)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)11、語法分析的自底向上方法中，LR分析法是一種強(qiáng)大的方法。以下關(guān)于LR分析法的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.能夠處理大部分上下文無關(guān)文法B.分析過程需要構(gòu)建LR分析表C.對(duì)文法的限制較多D.分析效率較低12、在編譯優(yōu)化中，常量傳播是一種常見的優(yōu)化技術(shù)。對(duì)于以下代碼片段

intx=5;inty=x+3;

，如果進(jìn)行常量傳播優(yōu)化，優(yōu)化后的代碼可能是：（）A.

intx=5;inty=8;

B.

intx=5;inty=x+3;

C.

inty=8;

D.

intx=5;y=8;

13、在代碼優(yōu)化中，死代碼消除是一種優(yōu)化技術(shù)，以下關(guān)于死代碼的描述，不正確的是？（）A.指永遠(yuǎn)不會(huì)被執(zhí)行的代碼B.可以通過數(shù)據(jù)流分析來發(fā)現(xiàn)C.消除死代碼不會(huì)影響程序的功能D.死代碼在所有程序中都很容易被發(fā)現(xiàn)14、在代碼優(yōu)化中，循環(huán)不變量外提是一種針對(duì)循環(huán)的優(yōu)化技術(shù)，以下關(guān)于循環(huán)不變量的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.在循環(huán)中值不變的表達(dá)式B.外提后可以減少循環(huán)內(nèi)的計(jì)算C.所有的循環(huán)不變量都可以外提D.外提時(shí)需要考慮其使用位置15、中間代碼優(yōu)化中，代數(shù)化簡(jiǎn)是一種常見的優(yōu)化方法，以下關(guān)于代數(shù)化簡(jiǎn)的描述，錯(cuò)誤的是？（）A.例如將(a+b)+c化簡(jiǎn)為a+(b+c)B.可以基于數(shù)學(xué)定律進(jìn)行化簡(jiǎn)C.代數(shù)化簡(jiǎn)不會(huì)改變表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果D.所有的表達(dá)式都能進(jìn)行有效的代數(shù)化簡(jiǎn)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）論述在編譯中如何處理跨函數(shù)的全局變量?jī)?yōu)化，包括全局變量的訪問優(yōu)化和副作用分析。2、（本題5分）LR分析法是一種有效的自底向上語法分析方法。說明LR(0)、SLR(1)、LR(1)和LALR(1)這幾種LR分析法的區(qū)別和聯(lián)系，以及它們的適用情況。3、（本題5分）論述在編譯中如何處理代碼的類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的安全性和優(yōu)化，包括隱式和顯式類型轉(zhuǎn)換。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）給定一個(gè)包含函數(shù)調(diào)用、循環(huán)和條件判斷的Java程序片段，詳細(xì)分析其編譯過程中符號(hào)表的構(gòu)建和作用，以及如何處理變量的作用域和生存期。2、（本題5分）分析一個(gè)用Java實(shí)現(xiàn)的模板方法模式（TemplateMethodPattern）的程序，解釋編譯時(shí)對(duì)模式結(jié)構(gòu)的支持和方法的調(diào)用機(jī)制。3、（本題5分）給定一個(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)多態(tài)函數(shù)調(diào)用的程序，分析編譯器如何生成高效的代碼和處理函數(shù)指針的間接調(diào)用。4、（本題5分）有一個(gè)使用預(yù)處理器指令（如#define、#ifdef等）的程序，詳細(xì)探討預(yù)處理器在編譯前期如何進(jìn)行文本替換、條件編譯以及宏展開的過程。5、（本題5分）分析一個(gè)用C語言實(shí)現(xiàn)的鏈表操作程序，闡述編譯時(shí)如何處理鏈表節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)創(chuàng)建、插入和刪除，以及內(nèi)存管理的優(yōu)化。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在船舶制造行業(yè)的應(yīng)用，涵蓋船舶設(shè)計(jì)階段的數(shù)字化建模、生產(chǎn)過程中的設(shè)備監(jiān)控和船舶運(yùn)營(yíng)期間的遠(yuǎn)程維護(hù)。探討海洋環(huán)境對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的特殊要求及應(yīng)對(duì)策略。2、（本題10分）在編譯一個(gè)具有尾遞歸優(yōu)化功能的語言時(shí)，描述如何在編譯階段識(shí)別尾遞歸函數(shù)，并將其轉(zhuǎn)換為迭代形式以提高性能。解釋尾遞歸優(yōu)化的原理和適用條件，通過一個(gè)包含尾