安徽大学《编译原理》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《编译原理》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在代码优化中，数据依赖分析起着重要作用。关于数据依赖分析，以下说法错误的是：（）A.数据依赖分析用于确定程序中变量之间的数据相关性B.数据依赖关系包括流依赖、反依赖和输出依赖C.通过数据依赖分析，可以进行数组私有化和循环变换等优化D.数据依赖分析只适用于标量变量，对于数组和结构体等复杂数据类型不适用2、语义分析是编译原理中的关键步骤，它用于检查源程序的语义是否正确。以下关于语义分析的描述中，错误的是？（）A.语义分析器的主要任务是根据给定的语义规则，分析源程序的语义是否符合要求B.语义分析可以包括类型检查、变量作用域检查、表达式求值等方面的内容C.语义分析器在分析过程中，如果发现源程序存在语义错误，应该能够准确地报告错误的位置和类型D.语义分析器的输出是一个包含所有语义信息的中间代码，这个中间代码可以直接作为目标代码生成器的输入3、目标代码生成是编译原理中的最后一个阶段，它将中间代码转换为目标机器的机器语言。以下关于目标代码生成的描述中，错误的是？（）A.目标代码生成器的主要任务是将中间代码转换为目标机器的机器语言，这个过程需要考虑目标机器的指令集、寄存器分配、内存管理等方面的问题B.目标代码生成器可以生成汇编语言代码，也可以直接生成目标机器的二进制代码C.目标代码生成器在生成目标代码的过程中，应该考虑如何提高代码的执行效率和空间利用率D.目标代码生成器的输出是一个包含所有目标代码的文件，这个文件可以直接在目标机器上运行4、在上下文无关文法中，引入新的非终结符进行文法变换是一种常见的操作，以下关于这种操作的描述，不正确的是？（）A.可以使文法更简洁B.可能会改变文法的语言C.有助于文法的分析和理解D.不会影响文法的推导过程5、在词法分析中，有限自动机是一种常用的模型。关于确定有限自动机（DFA）和非确定有限自动机（NFA），以下描述不正确的是：（）A.DFA的每个状态对于输入符号的转移是唯一确定的，而NFA不是B.任何NFA都可以转换为等价的DFA，且转换过程是唯一的C.DFA的识别能力与NFA相同，都能识别相同的语言D.在实际应用中，DFA通常比NFA更易于实现和优化6、中间代码优化中，公共子表达式消除是一种常见的优化方法，以下关于公共子表达式消除的描述，错误的是？（）A.可以减少重复计算B.需要进行表达式的等价变换C.对所有程序都能显著提高运行效率D.可能会增加代码的复杂度7、语法分析中，上下文无关文法的乔姆斯基范式具有一定的特点。以下关于乔姆斯基范式的描述，错误的是？（）A.规则的左部只能是一个非终结符B.规则的右部只能是两个非终结符或一个终结符C.可以通过转换将任何上下文无关文法化为乔姆斯基范式D.乔姆斯基范式不利于语法分析8、在代码优化阶段，编译器会尝试改进代码的质量和执行效率。关于代码优化，以下描述不正确的是：（）A.代码优化可以包括常量折叠、消除公共子表达式、强度削弱等操作B.优化过程可能会改变程序的控制流和数据结构，但不会影响程序的语义C.寄存器分配是代码优化中的一个重要任务，旨在充分利用有限的寄存器资源D.代码优化只在高级语言编译中进行，对于低级语言如汇编语言则不需要9、在编译原理的符号表管理中，以下关于符号表的作用，哪一个描述是不正确的？（）A.符号表用于存储源程序中定义的各种标识符的信息，如名称、类型、作用域等，方便在编译过程中进行查找和引用B.它主要用于记录程序中的语法错误，以便在编译时给出准确的错误提示C.符号表有助于语义分析和代码生成阶段确定标识符的相关属性，保证程序的正确性D.符号表可以帮助处理变量的重名和作用域嵌套等问题，提高编译器的准确性和可靠性10、在处理并行计算的程序时，编译器需要分析代码中的并行性并进行相应的优化。假设我们有一个循环，其中的迭代之间没有数据依赖关系。以下哪种方式能够有效地将该循环并行化？（）A.使用OpenMP等并行编程库B.手动将循环拆分成多个线程C.依靠编译器自动识别并并行化D.以上方式都不一定能够成功并行化该循环11、语义分析中，对于数组的处理通常包括下标越界检查等，以下关于数组下标越界检查的描述，不正确的是？（）A.可以在编译时完全避免运行时的下标越界错误B.增加了程序的安全性C.可能会影响程序的性能D.对于复杂的数组访问表达式，检查可能比较困难12、在编译原理中，词法分析器的主要功能是将输入的源程序分割成一个个单词符号，以下关于词法分析器的描述，错误的是？（）A.它可以识别标识符、关键字、常量等B.通常使用有限自动机来实现C.其输出结果直接交给语法分析器D.不需要考虑上下文信息13、语法分析是编译过程中的重要环节，用于检查源程序的语法结构是否正确。关于自顶向下的语法分析方法，以下说法错误的是：（）A.预测分析法是一种常见的自顶向下语法分析方法，它通过预测来选择产生式进行推导B.自顶向下语法分析在处理左递归文法时会遇到困难，需要进行文法的改写C.自顶向下语法分析方法总是能够准确地确定在任何情况下应该选择哪一个产生式进行推导D.自顶向下语法分析方法在处理某些文法时可能会出现回溯现象，影响分析效率14、考虑以下的代码片段

int*p;p=newint[10];

，在编译时，关于内存分配的处理，正确的是：（）A.在运行时动态分配内存B.在编译时确定内存分配C.不需要进行内存分配D.以上都不对15、词法分析中，对于正则表达式的使用可以描述词法规则，以下关于正则表达式的描述，错误的是？（）A.具有强大的模式匹配能力B.可以用有限自动机实现C.正则表达式的语法是统一的，在所有语言中都相同D.可以方便地进行词法规则的定义和修改二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释编译过程中的代码生成中的指令并行技术，如超标量执行和乱序执行的支持，以及对代码生成的影响。2、（本题5分）论述编译过程中的代码生成中的指令选择的代价模型，如何根据目标机器的特性和性能评估选择最优的指令。3、（本题5分）详细阐述在编译过程中如何处理代码的内存屏障的生成和优化，分析其对多线程同步的影响。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析一段包含委托构造函数和继承体系的C++代码，阐述编译时委托构造的实现、基类和派生类的对象布局以及成员访问的控制。2、（本题5分）有一个使用C语言函数指针作为回调机制的程序，详细探讨编译时函数指针的类型安全、参数传递以及在事件驱动编程中的应用。3、（本题5分）给定一段涉及位运算和位字段的代码，深入分析编译时位运算的优化、位字段的内存布局以及对程序性能和可读性的影响。4、（本题5分）给定一个使用C语言的函数指针和函数指针数组来实现回调机制和事件处理的程序，分析编译器如何处理函数指针的调用和参数传递，以及在多线程环境中的同步问题。5、（本题5分）对于一个用C++实现的访问者模式（VisitorPattern）的程序，深入探讨编译时对访问者结构和对象遍历的处理。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）考虑一个编程语言，其中包含整数、浮点数、字符和字符串数据类型。请详细描述在词法分析阶段，如何识别并区分这些不同的数据类型的标识符和常量。同时，解释可能出现的边界情况和处理方法，例如数字与字符的混合、特殊字符在字符串中的处理等，字数不少于200字。2、（本题10分）深入探讨目标代码生成阶段的任务和挑战。研究不同的目标机器体系结构（如x86、ARM等）对目标代码生成的影响。解释如何将中间代码转换为目标机器的指令集，包括地址计算、指令选择和存储布局等方面