首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)《編譯原理》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)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、中間代碼優(yōu)化時(shí)，常量傳播是一種常見的優(yōu)化技術(shù)。對于以下代碼片段：

inta=5;intb=a;intc=b+3;

，經(jīng)過常量傳播優(yōu)化后會變成什么樣？（）A.

inta=5;intb=5;intc=8;

B.

inta=5;intb=a;intc=b+3;

C.

inta=5;intb=5;intc=b;

D.

inta=5;intb=a;intc=a+3;

2、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)3、編譯過程中的代碼生成器需要考慮目標(biāo)機(jī)器的特性，以下關(guān)于目標(biāo)機(jī)器的存儲層次，不包括？（）A.寄存器B.高速緩存C.主存D.網(wǎng)絡(luò)存儲4、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5、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6、在上下文無關(guān)文法中，消除左遞歸是文法處理的一個(gè)重要步驟，以下關(guān)于消除左遞歸的描述，不正確的是？（）A.可以使文法更便于語法分析B.可能會改變文法的產(chǎn)生式C.消除左遞歸后文法的語言不變D.所有上下文無關(guān)文法都能消除左遞歸7、中間代碼生成是編譯過程中的一個(gè)重要步驟，其目的是將源程序轉(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。關(guān)于中間代碼的特點(diǎn)，以下說法錯誤的是：（）A.中間代碼通常獨(dú)立于具體的目標(biāo)機(jī)器，便于在不同機(jī)器上進(jìn)行移植B.中間代碼的形式可以有多種，如三地址碼、四元式、樹形表示等C.中間代碼生成過程中會進(jìn)行一些簡單的優(yōu)化，如常量折疊和公共子表達(dá)式消除D.中間代碼生成后就可以直接在目標(biāo)機(jī)器上運(yùn)行，無需進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為目標(biāo)代碼8、代碼優(yōu)化是提高程序執(zhí)行效率的重要手段，在編譯過程中，以下哪種優(yōu)化屬于局部優(yōu)化？（）A.循環(huán)優(yōu)化B.公共子表達(dá)式消除C.寄存器分配D.以上都是9、在編譯原理中，目標(biāo)代碼生成可以生成不同類型的目標(biāo)代碼，如匯編語言代碼、機(jī)器語言代碼等。以下關(guān)于機(jī)器語言代碼生成的描述中，錯誤的是？（）A.機(jī)器語言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)器語言代碼，這個(gè)過程需要考慮目標(biāo)機(jī)器的指令集和寄存器分配等問題B.機(jī)器語言代碼生成器可以生成不同類型的機(jī)器語言代碼，如Intelx86機(jī)器語言、ARM機(jī)器語言等C.機(jī)器語言代碼生成器在生成機(jī)器語言代碼的過程中，應(yīng)該考慮如何提高代碼的執(zhí)行效率和空間利用率D.機(jī)器語言代碼生成器的輸出是一個(gè)包含所有機(jī)器語言代碼的文件，這個(gè)文件可以直接在目標(biāo)機(jī)器上運(yùn)行，無需進(jìn)行任何處理10、在編譯原理中，類型檢查的主要目的是確保程序中的操作與操作數(shù)的類型相匹配。對于類型檢查，以下說法不正確的是：（）A.類型檢查可以在編譯時(shí)發(fā)現(xiàn)類型不匹配的錯誤，提高程序的可靠性B.類型檢查需要考慮隱式類型轉(zhuǎn)換和強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的規(guī)則C.類型檢查只在高級語言的編譯中需要，低級語言如匯編語言不需要D.類型檢查可以在不同的編譯階段進(jìn)行，如語義分析階段和代碼生成階段11、在自頂向下的語法分析方法中，LL(1)分析法具有一定的優(yōu)勢。關(guān)于LL(1)分析法，以下說法不正確的是：（）A.LL(1)分析法要求文法不能有左遞歸和左公共因子B.通過預(yù)測分析表可以實(shí)現(xiàn)LL(1)分析法的高效預(yù)測和分析C.LL(1)分析法能夠處理所有的上下文無關(guān)文法D.LL(1)中的“1”表示在分析過程中，每一步只需向前查看一個(gè)輸入符號就能確定選用的產(chǎn)生式12、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;

13、中間代碼生成是編譯過程中的一個(gè)階段，其目的是便于代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成。對于以下的簡單算術(shù)表達(dá)式：

(2+3)*4

，以下哪種中間代碼形式最有可能被生成？（）A.三地址碼：

t1=2+3;t2=t1*4;

B.后綴表達(dá)式：

23+4*

C.語法樹的形式D.直接生成目標(biāo)機(jī)器代碼14、關(guān)于編譯原理中的有限自動機(jī)（FiniteAutomaton），以下描述哪一項(xiàng)是正確的？（）A.確定有限自動機(jī)和非確定有限自動機(jī)在識別語言的能力上是不同的，確定有限自動機(jī)更強(qiáng)B.有限自動機(jī)只能用于識別簡單的正則語言，對于復(fù)雜的編程語言結(jié)構(gòu)無法處理C.非確定有限自動機(jī)可以通過一定的算法轉(zhuǎn)換為確定有限自動機(jī)，且它們識別的語言相同D.有限自動機(jī)主要用于語法分析階段，對詞法分析的幫助不大15、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16、語法分析中的LL(1)文法具有一定的特性，以下關(guān)于LL(1)文法的描述，錯誤的是？（）A.可以進(jìn)行自頂向下的預(yù)測分析B.第一個(gè)L表示從左到右掃描輸入C.第二個(gè)L表示最左推導(dǎo)D.1表示分析時(shí)最多向前查看一個(gè)符號17、在符號表的實(shí)現(xiàn)中，散列法是一種常用的查找方法，以下關(guān)于散列法的描述，不正確的是？（）A.可以快速定位符號的位置B.可能會出現(xiàn)沖突C.散列函數(shù)的選擇對查找效率影響不大D.解決沖突的方法有開放定址法和鏈地址法18、對于語法分析中的上下文無關(guān)文法（Context-FreeGrammar），以下說法準(zhǔn)確的是：（）A.上下文無關(guān)文法能夠描述所有的自然語言語法結(jié)構(gòu)B.上下文無關(guān)文法中的產(chǎn)生式左部可以是任意的字符串C.上下文無關(guān)文法可以通過有限的規(guī)則描述無限的語言D.上下文無關(guān)文法不能處理具有上下文依賴關(guān)系的語法現(xiàn)象19、在編譯技術(shù)的發(fā)展中，并行編譯和交叉編譯是兩個(gè)重要的方向。關(guān)于并行編譯，以下說法不正確的是：（）A.并行編譯旨在利用多核處理器或分布式計(jì)算環(huán)境，提高編譯的速度和效率B.并行編譯需要考慮任務(wù)劃分、數(shù)據(jù)依賴分析、同步和通信等問題C.并行編譯可以應(yīng)用于語法分析、語義分析、代碼優(yōu)化和代碼生成等各個(gè)階段D.并行編譯只適用于大型復(fù)雜的程序，對于小型程序沒有明顯的優(yōu)勢20、在語法分析中，預(yù)測分析法是基于LL(1)文法的一種分析方法，以下關(guān)于預(yù)測分析的描述，不正確的是？（）A.利用LL(1)分析表進(jìn)行分析B.能夠準(zhǔn)確預(yù)測下一步的推導(dǎo)C.對于非LL(1)文法也能有效分析D.分析過程簡單直觀21、在處理數(shù)組下標(biāo)越界的情況時(shí)，編譯器可以采取不同的策略。假設(shè)在一個(gè)程序中，數(shù)組下標(biāo)越界訪問可能導(dǎo)致嚴(yán)重的錯誤。以下哪種處理方式是最安全和可靠的？（）A.在編譯時(shí)進(jìn)行靜態(tài)檢查，報(bào)錯B.在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行動態(tài)檢查，拋出異常C.忽略越界情況，可能導(dǎo)致不確定的結(jié)果D.以上方式都不可靠，無法有效處理數(shù)組下標(biāo)越界問題22、在目標(biāo)代碼生成中，對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)23、在編譯原理的優(yōu)化技術(shù)中，關(guān)于數(shù)據(jù)局部性優(yōu)化，以下說法不正確的是（）A.數(shù)據(jù)局部性優(yōu)化利用程序訪問數(shù)據(jù)的局部性特征，提高數(shù)據(jù)的訪問效率B.時(shí)間局部性是指最近被訪問的數(shù)據(jù)很可能在不久的將來再次被訪問C.空間局部性是指程序傾向于訪問相鄰的存儲位置的數(shù)據(jù)D.數(shù)據(jù)局部性優(yōu)化只適用于大型程序，對于小型程序沒有效果24、在編譯原理中，符號表的管理是一個(gè)重要的問題，它關(guān)系到編譯程序的效率和正確性。以下關(guān)于符號表的作用的描述中，錯誤的是？（）A.符號表用于存儲源程序中的各種符號信息，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C.符號表可以用于檢查源程序中的語法錯誤和語義錯誤，如變量未聲明、類型不匹配等D.符號表的內(nèi)容在編譯結(jié)束后就不再需要了，可以被隨意刪除而不會影響程序的正確性25、在編譯過程中，錯誤處理是一個(gè)重要的部分。以下關(guān)于錯誤處理的描述，正確的是：（）A.編譯器應(yīng)該盡可能地恢復(fù)錯誤，使編譯能夠繼續(xù)進(jìn)行B.對于所有的語法錯誤，編譯器都能夠給出準(zhǔn)確的錯誤位置和錯誤原因C.錯誤處理只在語法分析和語義分析階段進(jìn)行，其他階段不需要D.一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，編譯應(yīng)該立即停止，不再進(jìn)行后續(xù)的處理26、語義分析階段需要對語法分析樹中的各種語法結(jié)構(gòu)進(jìn)行語義檢查和處理，以下關(guān)于語義分析的說法，錯誤的是？（）A.包括類型檢查、變量作用域檢查等B.可以生成中間代碼C.主要關(guān)注語法結(jié)構(gòu)的含義和邏輯D.不需要考慮運(yùn)行時(shí)的效率問題27、在編譯過程中，指令選擇是目標(biāo)代碼生成的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。關(guān)于指令選擇的策略和方法，以下描述錯誤的是：（）指令選擇的目標(biāo)是為中間代碼的操作選擇合適的目標(biāo)機(jī)器指令。這需要考慮指令的功能、執(zhí)行速度、代碼長度、寄存器需求等因素。常見的指令選擇方法有基于樹模式匹配的方法、基于動態(tài)規(guī)劃的方法等。那么，以下關(guān)于指令選擇的說法中，錯誤的是：A.指令選擇應(yīng)該優(yōu)先選擇執(zhí)行速度快的指令B.指令的代碼長度對指令選擇沒有影響C.寄存器的可用性會影響指令選擇的結(jié)果D.指令選擇需要考慮目標(biāo)機(jī)器的指令集特點(diǎn)28、在編譯原理中，詞法分析器可以使用有限自動機(jī)來實(shí)現(xiàn)，也可以使用正則表達(dá)式來描述單詞的模式。以下關(guān)于有限自動機(jī)和正則表達(dá)式的關(guān)系的描述中，錯誤的是？（）A.有限自動機(jī)可以用正則表達(dá)式來表示，正則表達(dá)式也可以用有限自動機(jī)來實(shí)現(xiàn)B.有限自動機(jī)和正則表達(dá)式都可以用于描述字符串的模式，但它們的表達(dá)方式不同C.有限自動機(jī)和正則表達(dá)式在詞法分析中都有廣泛的應(yīng)用，但它們的適用場景不同D.有限自動機(jī)和正則表達(dá)式是完全不同的概念，沒有任何關(guān)系29、在編譯原理中，詞法分析是編譯的第一個(gè)階段。以下關(guān)于詞法分析的描述中，錯誤的是？（）A.詞法分析器的主要任務(wù)是將源程序分解為一個(gè)個(gè)單詞，并確定每個(gè)單詞的類型和值B.詞法分析可以使用正則表達(dá)式來描述單詞的模式，然后使用自動機(jī)進(jìn)行匹配C.詞法分析器可以識別出源程序中的注釋、空白符等無用信息，并將其過濾掉D.詞法分析器的輸出是一個(gè)包含所有單詞的序列，這個(gè)序列可以直接作為語法分析器的輸入30、在語法分析中，LL(1)分析法是一種自頂向下的分析方法。關(guān)于LL(1)分析法的特點(diǎn)，以下描述不正確的是：（）A.LL(1)分析法要求文法不能有左遞歸和左公共因子B.LL(1)分析法通過預(yù)測來決定使用哪個(gè)產(chǎn)生式進(jìn)行推導(dǎo)C.對于一個(gè)給定的LL(1)文法，其分析表的構(gòu)造是唯一的D.LL(1)分析法在處理所有文法時(shí)都不會出現(xiàn)回溯現(xiàn)象二、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)用C語言實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的程序，解釋編譯時(shí)對隊(duì)列操作的邊界情況處理和優(yōu)化。2、（本題5分）對于一個(gè)用Java實(shí)現(xiàn)的集合框架（如HashMap、ArrayList）的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對集合操作的類型檢查和優(yōu)化。3、（本題5分）對于一個(gè)包含復(fù)雜的模板元編程技巧（如模板遞歸、模板折疊）的程序，研究編譯器在處理這種高級模板編程時(shí)的挑戰(zhàn)和優(yōu)化策略。4、（本題5分）有一個(gè)使用動態(tài)內(nèi)存分配（如malloc和free）的程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對內(nèi)存分配函數(shù)的調(diào)用轉(zhuǎn)換、內(nèi)存泄漏檢測以及碎片管理的策略。5、（本題5分）分析一個(gè)使用C