安徽大学《编译原理》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页安徽大学《编译原理》

2022-2023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1分，共15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、中间代码优化中，公共子表达式消除是一种有效的优化技术。关于公共子表达式消除，以下说法不正确的是：（）A.公共子表达式消除可以减少重复计算，提高程序效率B.公共子表达式消除需要对中间代码进行分析，找出重复的表达式C.公共子表达式消除可能会引入新的变量来存储计算结果D.公共子表达式消除只对简单的算术表达式有效，对复杂的逻辑表达式无效2、在编译程序中，代码优化的目的是提高目标程序的执行效率，以下哪种优化策略通常不被采用？（）A.消除冗余的计算B.增加代码的长度以提高可读性C.合并已知量的计算D.循环展开3、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4、在编译原理的词法分析中，关于正则表达式的应用，以下哪个描述是不正确的？（）A.正则表达式可以精确地描述词法单元的模式，是定义词法规则的常用工具B.它能够处理各种复杂的字符组合和模式匹配，包括数字、字母、特殊字符等C.正则表达式只能用于简单的文本搜索和匹配，对于复杂的词法分析任务不太适用D.编译器的词法分析器可以基于正则表达式生成相应的有限自动机，提高词法分析的效率5、在编译过程中，词法分析器的主要任务是将输入的源程序分解为一个个的单词符号。以下关于词法分析器的描述，哪一项是不正确的？（）A.词法分析器需要识别关键字、标识符、常量、运算符等单词符号B.词法分析器通常可以使用有限自动机来实现C.词法分析器在处理输入时，不需要考虑上下文信息D.词法分析器的输出结果将直接作为语法分析器的输入6、目标代码生成是编译的最后一个阶段，负责将中间代码转换为特定目标机器的指令代码。关于目标代码生成，以下表述不正确的是：（）A.目标代码生成需要考虑目标机器的指令系统、寄存器分配和存储布局等因素B.生成的目标代码的质量和效率会受到目标机器特性和编译器优化策略的影响C.目标代码生成过程中，可能会进行指令选择、寄存器分配和指令调度等操作D.目标代码生成只需要关注如何将中间代码准确地转换为目标机器指令，无需考虑代码的执行效率7、语法分析的自底向上方法中，移进-归约分析过程中，冲突的解决方法包括？（）A.优先关系B.算符优先级C.结合性D.以上都是8、在编译原理中，语法分析器可以使用自顶向下分析和自底向上分析两种方法。以下关于自顶向下分析的描述中，错误的是？（）A.自顶向下分析是一种从语法的起始符号开始，逐步推导生成输入字符串的方法B.自顶向下分析可以采用递归下降分析和LL(1)分析等具体方法C.自顶向下分析在分析过程中可能会出现回溯现象，影响分析效率D.自顶向下分析只能用于分析上下文无关文法，对于上下文有关文法无法分析9、编译程序在处理条件语句时，需要进行控制流分析。以下关于条件语句控制流的描述，错误的是？（）A.可能存在多个分支B.分支的执行依赖于条件的判断C.控制流图可以清晰表示条件语句的执行流程D.条件语句的控制流与变量的类型无关10、中间代码的形式有多种，例如三地址码、逆波兰式等，以下关于中间代码形式的比较，不正确的是？（）A.三地址码直观易懂，便于优化B.逆波兰式便于计算机处理表达式C.中间代码形式的选择对编译结果没有影响D.不同的中间代码形式在不同场景下各有优势11、考虑编译原理中的代码优化阶段，以下关于其主要任务的描述，哪一项是准确的？（）A.代码优化的主要任务是对目标代码进行调整，以减少代码的存储空间，但可能会增加运行时间B.它致力于改进中间代码的结构，使其更符合特定的编程风格和习惯C.代码优化旨在对中间代码或目标代码进行等价变换，以提高目标程序的运行效率和减少存储空间占用D.其重点是对源程序的语法和语义进行再次检查，确保没有错误12、在编译原理中，错误处理的策略可以包括错误恢复、错误报告和错误定位等方面。以下关于错误报告的描述中，错误的是？（）A.错误报告的主要任务是在检测到错误后，向用户提供准确的错误信息，以便用户进行修改B.错误报告应该包括错误的位置、类型和原因等信息，以便用户能够快速定位和解决错误C.错误报告可以采用不同的方式，如在控制台输出错误信息、在图形界面显示错误信息等D.错误报告可以完全避免源程序中的错误，保证编译过程的顺利进行13、中间代码优化中，死代码消除是一种常见的优化手段。关于死代码消除，以下说法不正确的是：（）A.死代码是指永远不会被执行的代码片段B.死代码消除可以减少目标代码的大小和提高执行效率C.死代码消除需要对程序的控制流进行分析D.死代码消除只对简单的条件判断语句中的代码有效，对循环中的代码无效14、中间代码优化中，常量传播是一种常见的优化技术。关于常量传播，以下说法不正确的是：（）A.常量传播可以将表达式中已知的常量值直接替换变量，以简化计算B.常量传播可能会导致一些原本隐藏的语义错误被暴露出来C.常量传播只适用于简单的算术表达式，对于复杂的控制流结构无效D.经过常量传播优化后，程序的运行效率一定能够得到显著提高15、编译过程中的语义分析主要是检查程序在语义上的正确性，以下哪种错误不属于语义错误？（）A.变量未定义就使用B.语法结构不符合规则C.类型不匹配D.除数为零二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在编译过程中如何处理模板和泛型编程，包括模板实例化、类型推导和代码生成。2、（本题5分）解释在编译过程中如何处理代码的分支预测错误的惩罚和恢复策略，分析其对性能的影响。3、（本题5分）解释在编译过程中如何处理代码的指针别名分析中的别名链和复杂指针操作，分析其挑战。4、（本题5分）详细阐述在编译过程中如何处理代码的数组切片和子数组操作的优化，分析其内存访问模式。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一段使用预处理器指令（如#define、#include等）的C程序，详细分析预处理器在编译过程中的作用，以及如何影响最终生成的目标代码。2、（本题5分）对于一个使用C++lambda表达式与函数对象结合的程序，深入分析编译时对两者的统一处理和代码生成。3、（本题5分）给定一个使用C语言的函数指针数组和跳转表来实现多态函数调用的程序，分析编译器如何生成高效的代码和处理函数指针的间接调用。4、（本题5分）对于一个使用动态链接库的C++程序，详细探讨编译时对动态链接的处理和运行时的库加载机制。5、（本题5分）有一个使用constexpr函数和常量表达式的程序，详细探讨编译时constexpr函数的求值、常量表达式的优化以及在模板编程中的应用。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）详细阐述工业物联网在能源管理领域的应用，如智能电网、工厂能源监控等。分析如何通过工业物联网实现能源的高效利用、节能减排和成本降低。探讨相关技术在可再生能源整合和能源存储管理方面的作用。2、（本题10分）假设存在一种语言，其具有特定的代码生成策略，如即时编译（JIT）或提前编译（AOT）。详细阐述这两种编译策略的优缺点，以及在何种情况下选择使用。通过一个具体的应用场景，比较即时编译和提前编译的性能和效果，字数不少于1450字。3、（本题10分）深入分析在编译原理中，代码复用和库函数的链接机制。解释静态链接和动态链接的区别和工作原理，以及如何处理符号的解析和重定位。探讨在链接过程中可能出现的问题，如符号冲突和版本不匹配。以一个使用多个库函数的程序为例，展示链接器如何将目标