安徽大学《编译原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《编译原理》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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、在编译过程中，对于控制流图的构建，以下哪种情况可能会导致控制流图的复杂性增加？（）A.存在大量的条件分支和循环结构B.函数之间存在复杂的调用关系C.代码中使用了异常处理机制D.以上情况都可能导致控制流图的复杂性增加2、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。对于上下文无关文法，以下说法不正确的是：（）A.上下文无关文法可以用巴科斯范式（BNF）或扩展巴科斯范式（EBNF）来描述B.可以通过自顶向下或自底向上的方法对上下文无关文法进行语法分析C.每一个上下文无关语言都可以用一个上下文无关文法来描述D.上下文无关文法能够描述具有嵌套结构和递归性质的语法规则，但无法处理上下文相关的语法现象3、中间代码生成时，对于控制流的表示需要清晰准确。假设一个程序中有多个分支和循环结构，以下哪种中间代码形式更适合表示控制流？（）A.三地址码B.四元式C.控制流图D.以上都可以4、中间代码生成是编译过程中的一个重要步骤，它将源程序转换为一种更易于优化和目标代码生成的中间表示形式。以下关于中间代码的描述，不正确的是：（）A.常见的中间代码形式有三地址码、四元式、三元式等B.中间代码的生成可以基于语法树或抽象语法树进行C.中间代码的设计应尽量接近目标机器的指令集，以减少目标代码生成的难度D.中间代码生成的过程中可以进行一些常量折叠、代数优化等简单的优化操作5、在代码优化中，死代码消除是一种常见的优化方法。以下代码片段中可能存在死代码的是：（）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;

6、目标代码生成中，寄存器分配是一个关键问题。对于寄存器分配策略，以下描述不准确的是：（）A.寄存器分配需要考虑指令的执行频率和变量的使用频率B.可以采用贪心算法进行寄存器分配，以尽量减少内存访问C.寄存器分配可能会受到目标机器寄存器数量的限制D.寄存器分配的结果对目标代码的性能没有太大影响7、语义分析中，类型检查是重要的任务之一。关于类型检查的描述，以下错误的是：（）A.类型检查要确保操作符应用于正确类型的操作数B.类型检查可以在编译时发现并报告类型不匹配的错误C.动态类型语言在运行时进行类型检查，而静态类型语言在编译时进行D.类型检查只针对基本数据类型，不考虑用户自定义的类型8、在编译过程中，词法分析的主要任务是将输入的源程序分割成一个个单词符号，以下关于词法分析的描述，正确的是：（）A.词法分析可以识别程序中的所有语法错误B.词法分析器不需要考虑上下文信息，只关注单个单词的识别C.词法分析的结果直接生成目标代码D.词法分析器会对单词进行语义分析和计算9、在词法分析中，关于词法单元（Token）的定义，以下描述准确的是：（）A.词法单元是源程序中具有独立意义的最小语法单位，如标识符、关键字、运算符等B.词法单元是源程序中的一个字符序列，其长度是固定的C.词法单元只包括编程语言中的基本元素，如变量名和常量值D.词法单元的定义与具体的编程语言无关，是通用的概念10、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11、在编译优化中，死代码消除是一种常见的优化技术。假设在一段程序中，存在一个计算结果从未被使用的表达式。以下哪种情况可以确定该表达式为死代码？（）A.表达式的计算结果在当前函数内未被使用B.表达式的计算结果在整个程序中未被使用C.表达式的计算结果在后续的代码中可能会被使用D.以上情况都不能确定该表达式为死代码12、考虑下面的语法规则：S->aSb|ε，对于输入字符串“aabbb”，以下分析过程正确的是：（）A.可以通过该语法规则成功推导B.无法通过该语法规则推导C.推导过程中会出现歧义D.以上说法都不准确13、考虑编译原理中的类型检查，以下关于类型等价和类型相容的描述，哪一项是不准确的？（）A.类型等价是指两个类型在结构上完全相同，而类型相容是指在特定操作下可以进行类型转换B.类型检查中，既要判断类型等价，也要判断类型相容，以确保操作的合法性C.对于强类型语言，类型等价和类型相容的要求通常比较宽松；而对于弱类型语言，要求则比较严格D.类型检查可以在编译的不同阶段进行，如词法分析、语法分析和语义分析阶段14、在编译原理中，符号表是一个重要的数据结构，它用于存储源程序中的各种符号信息。以下关于符号表的描述中，错误的是？（）A.符号表的主要任务是存储源程序中的各种符号信息，如变量名、函数名、常量等，并记录它们的类型、作用域、地址等属性B.符号表可以采用哈希表、二叉搜索树等数据结构来实现C.符号表在编译的各个阶段都需要被访问和更新，因此它的设计应该考虑如何提高访问效率和更新速度D.符号表的内容在编译结束后就不再需要了，可以被删除以释放内存空间15、中间代码优化中，死代码消除是一项重要的工作。假设在一段代码中有一个变量赋值后从未被使用，以下哪种处理是合理的？（）A.保留该赋值语句B.删除该赋值语句C.将变量重新赋值D.以上都不对16、中间代码生成时，常常会考虑代码的可读性和可移植性。假设要将一个复杂的条件表达式转换为中间代码，以下哪种方式可能更有利于后续的优化和处理？（）A.直接使用原条件表达式的形式B.将其分解为多个简单的条件判断C.忽略条件表达式，用固定的值代替D.以上方式都一样17、语义分析中，对于函数调用的参数传递需要进行类型检查。假设一个函数期望接收一个整数参数，而实际传递的是一个字符串。在语义分析时会发现什么？（）A.类型不匹配错误，拒绝编译B.自动将字符串转换为整数C.忽略类型错误，继续编译D.以上都不对18、在语义分析中，对于类型转换的检查，以下哪种情况可能会导致错误？（）A.从高精度类型向低精度类型的隐式转换B.从低精度类型向高精度类型的显式转换C.相同精度类型之间的转换D.以上都不会导致错误19、在编译原理中，关于目标机器的指令格式，以下关于变长指令格式和定长指令格式的描述，哪一个是错误的？（）A.变长指令格式可以根据操作的不同灵活地分配指令长度，提高代码密度B.定长指令格式易于硬件实现和指令解码，但可能会浪费一些存储空间C.变长指令格式在处理复杂操作时效率更高，但会增加指令解码的复杂性D.目标机器通常只采用变长指令格式或定长指令格式中的一种，不会混合使用20、在词法分析中，关于有穷自动机（FiniteAutomaton）的描述，以下正确的是：（）A.有穷自动机只能识别固定长度的字符串模式B.确定型有穷自动机（DFA）和非确定型有穷自动机（NFA）在识别能力上没有区别，但DFA的效率更高C.有穷自动机无法处理包含正则表达式的词法规则D.有穷自动机在处理复杂的词法结构时，比手写词法分析器更复杂和低效21、代码优化中，循环优化是一个重要的方面。对于循环优化技术，以下描述不准确的是：（）A.可以通过代码外提将循环不变量的计算提到循环外面B.强度削弱可以将复杂的运算替换为更简单的运算C.循环展开可以增加循环体的代码量，提高执行效率D.循环优化只适用于小循环，对于大循环效果不明显22、语法分析中，LR分析法是一种自底向上的分析方法。关于LR分析法的特点，以下说法不正确的是：（）A.LR分析法能够处理大多数上下文无关文法B.LR分析法在分析过程中可能需要回溯C.LR分析法通过向前看固定个数的符号来决定归约动作D.LR分析法的分析表可以通过自动机理论来构造23、代码优化是提高程序执行效率和减少存储空间的重要手段。在以下的代码片段中：

for(inti=0;i<100;i++){if(i%2==0){//一些操作}}

，以下哪种优化策略最有可能被应用？（）A.消除循环中的冗余计算B.将条件判断移到循环外，减少每次循环的判断次数C.完全删除整个循环，因为可能不需要D.不进行任何优化，保持原代码24、在编译过程中，符号表用于存储程序中各种符号的相关信息。对于符号表的操作，以下说法不正确的是：（）A.符号表的查找、插入、删除和修改操作是编译过程中经常进行的B.符号表的组织方式可以是线性表、二叉树或哈希表等C.符号表中的信息在词法分析阶段开始建立，并在整个编译过程中不断完善D.符号表只用于存储变量和函数的名称，不包含其类型和作用域等信息25、在上下文无关文法中，判断一个文法是否为LL(1)文法是一个重要的问题，以下关于LL(1)文法判定的描述，不正确的是？（）A.需要计算First集、Follow集和Select集B.如果存在冲突，则不是LL(1)文法C.判定过程比较复杂，但有明确的算法D.所有上下文无关文法都可以判定是否为LL(1)文法26、文法是描述程序设计语言语法结构的工具。对于上下文无关文法，以下说法不正确的是：（）A.上下文无关文法可以用产生式的形式来定义语言的语法规则B.上下文无关文法能够描述具有嵌套结构的语言，如括号匹配的表达式C.对于一个给定的上下文无关文法，可能存在多个不同的推导过程得到相同的句型D.上下文无关文法不能描述语言中的上下文相关信息，如变量的作用域27、在语法分析的自底向上方法中，算符优先分析法常用于处理某些特定的文法。以下关于算符优先分析法的描述，错误的是？（）A.基于算符的优先级进行分析B.对文法的限制较少C.能够处理所有的上下文无关文法D.分析过程相对简单28、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29、对于目标代码生成阶段，需要考虑不同的硬件架构和指令集特点。假设我们要为一个具有较少寄存器数量的硬件平台生成目标代码。在这种情况下，以下哪种策略在存储变量和中间结果时可能是最有效的？（）A.尽量多地使用寄存器B.频繁地将变量存储在内存中C.采用复杂的寄存器分配算法D.以上策略都不是最优的，需要根据具体的代码情况进行权衡30、代码优化是编译技术中的重要组成部分。对于代码优化的目标和方法，以下描述错误的是：（）代码优化的目的是提高目标代码的质量，包括减少代码的运行时间、减少存储空间的使用、提高代码的可读性等。代码优化可以在中间代码阶段或目标代码阶段进行，常见的优化方法有常量传播、公共子表达式消除、代码外提、强度削弱等。同时，优化过程需要遵循一定的原则，以确保优化后的代码在功能上与原始代码等价。那么，以下关于代码优化的说法中，错误的是：A.代码优化可以完全消除程序中的冗余计算B.代码优化需要考虑程序的执行效率和代码的可维护性之间的平衡C.某些优化方法可能会增加代码的复杂度D.代码优化不能改变程序的语义二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一段使用C语言的结构体嵌套和指针操作来构建复杂数据结构（如链表、树）的程序，详细分析编译器如何处理这种数据结构的内存分配和访问优化。2、（本题5分）有一段使用函数指针和回调机制的程序，详细分析编译器如何处理函数指针的定义、赋值和调用，以及在代码生成阶段的相关优化。3、（本题5分）分析一段包含C语言排序算法（如冒泡排序、快速排序、归并排序等）实现的代码，阐述编译时算法的选择依据、性能比较以及优化策略。4、（本题5分）分析一段包含C语言文件操作（读写二进制文件和文本文件）的代码，阐述编译时文件打开、读写操作的实现以及错误处理机制。5、（本题5分）给定一段涉及C语言宏定义和宏函数的代码，深入分析编译时宏展开的时机、参数替换的规则以及宏函数的优缺点。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释在编译过程中如何处理结构体