安徽大学《编译原理实验》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页安徽大学《编译原理实验》

2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在自底向上的语法分析方法中，如算符优先分析法，对于表达式

a+b*c

，其归约过程通常是：（）A.从左到右依次归约B.从右到左依次归约C.先归约乘法运算，再归约加法运算D.先归约加法运算，再归约乘法运算2、在编译原理中，词法分析是将输入的源程序分割成单词符号的过程。假设我们有一个编程语言，其中标识符由字母开头，后面可以跟字母、数字和下划线，且长度不超过10个字符。对于输入的字符串“var123_abc”，以下哪种说法是正确的？（）A.这是一个合法的标识符B.这不是一个合法的标识符，因为长度超过了限制C.这不是一个合法的标识符，因为包含了不允许的字符D.无法确定其是否为合法的标识符3、对于编译过程中的语义分析中的过程调用和参数传递，以下说法不正确的是（）A.过程调用需要在语义分析中处理参数的传递、作用域的变化和返回值的处理B.参数传递可以采用传值、传引用和传地址等方式C.不同的编程语言在过程调用和参数传递的实现方式上可能存在差异D.过程调用和参数传递的语义分析只需要考虑函数内部的情况，不需要考虑全局的影响4、在编译原理中，类型检查的主要目的是确保程序中的操作与操作数的类型相匹配。对于类型检查，以下说法不正确的是：（）A.类型检查可以在编译时发现类型不匹配的错误，提高程序的可靠性B.类型检查需要考虑隐式类型转换和强制类型转换的规则C.类型检查只在高级语言的编译中需要，低级语言如汇编语言不需要D.类型检查可以在不同的编译阶段进行，如语义分析阶段和代码生成阶段5、在目标代码生成阶段，为了提高代码的执行效率，常常需要考虑寄存器的分配，以下关于寄存器分配的策略，不正确的是？（）A.尽可能将频繁使用的变量分配到寄存器B.按照变量的使用频率依次分配寄存器C.只在函数开始时进行一次寄存器分配D.考虑变量的生命周期来优化分配6、在目标代码生成中，为了支持不同的硬件架构，常常需要进行指令集的适配，以下关于指令集架构的特点，错误的是？（）A.CISC指令集通常指令长度固定B.RISC指令集通常指令执行速度较快C.VLIW指令集依赖编译器进行优化D.MIPS是一种常见的RISC指令集7、在处理字符串操作的程序中，编译器需要优化字符串的存储和处理。假设我们有一个程序，其中包含大量重复的短字符串。以下哪种技术可以有效地节省存储空间？（）A.字符串常量池B.字符串压缩C.字符串指针共享D.以上技术都不能有效节省存储空间8、在词法分析中，正则表达式是一种强大的工具。关于正则表达式，以下说法不正确的是：（）A.正则表达式可以用于定义单词符号的模式B.正则表达式可以描述具有复杂结构的字符串模式C.正则表达式的运算包括并、交、连接和闭包等D.正则表达式只能用于词法分析，不能用于其他编译阶段9、在编译技术的发展中，并行编译和交叉编译是两个重要的方向。关于并行编译，以下说法不正确的是：（）A.并行编译旨在利用多核处理器或分布式计算环境，提高编译的速度和效率B.并行编译需要考虑任务划分、数据依赖分析、同步和通信等问题C.并行编译可以应用于语法分析、语义分析、代码优化和代码生成等各个阶段D.并行编译只适用于大型复杂的程序，对于小型程序没有明显的优势10、语法分析的自顶向下方法中，LL(1)文法的First集和Follow集的作用是？（）A.构建预测分析表B.确定推导顺序C.检查语法错误D.优化文法11、在词法分析中，对于标识符的识别，通常需要遵循一定的规则。假设源程序中有一个标识符

myVariable123

，以下关于词法分析器对其处理的描述，哪一项是正确的？（）A.只检查标识符的开头字符是否合法，后续字符不做检查B.根据预定义的关键字列表，判断其是否为关键字，若不是则作为标识符C.对标识符的长度没有限制，只要在程序内存允许范围内都能识别D.标识符中不能包含数字12、在编译优化中，指令选择是一个重要的环节。假设我们有一个特定的计算操作，目标机器提供了多种指令可以实现该操作，但它们的执行效率不同。以下哪种方式能够选择出最优的指令？（）A.根据指令的执行周期进行选择B.根据指令的编码长度进行选择C.根据目标机器的硬件特性和指令集架构进行综合考虑D.以上方式都不能保证选择出最优的指令13、代码优化是编译过程中的一个关键环节，旨在提高目标代码的质量和执行效率。对于代码优化，以下叙述不正确的是：（）A.代码优化可以在中间代码阶段和目标代码阶段进行B.常量折叠和公共子表达式消除是常见的代码优化技术C.代码优化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D.代码优化的目标是使生成的目标代码尽可能短，而不考虑执行时间14、在编译原理中，目标代码生成可以生成汇编语言代码或目标机器的二进制代码。以下关于汇编语言代码生成的描述中，错误的是？（）A.汇编语言代码生成器的主要任务是将中间代码转换为汇编语言代码，这个过程需要考虑目标机器的指令集和寄存器分配等问题B.汇编语言代码生成器可以生成不同类型的汇编语言代码，如Intelx86汇编语言、ARM汇编语言等C.汇编语言代码生成器在生成汇编语言代码的过程中，应该考虑如何提高代码的可读性和可维护性D.汇编语言代码生成器的输出是一个包含所有汇编语言代码的文件，这个文件可以直接在目标机器上运行15、在处理指针操作的程序中，编译器需要进行严格的类型检查和地址计算。假设我们有一个指针，它指向一个结构体类型的变量。当通过该指针进行成员访问时，以下哪种方式能够确保类型安全和正确的地址计算？（）A.在编译时进行静态类型检查和地址偏移计算B.在运行时进行动态类型检查和地址计算C.不进行任何检查，依赖程序员保证正确性D.以上方法都不可行，无法处理这种复杂的指针操作16、在编译过程中，错误处理是一个重要的部分。以下关于错误处理的描述，正确的是：（）A.编译器应该尽可能地恢复错误，使编译能够继续进行B.对于所有的语法错误，编译器都能够给出准确的错误位置和错误原因C.错误处理只在语法分析和语义分析阶段进行，其他阶段不需要D.一旦发现错误，编译应该立即停止，不再进行后续的处理17、在编译过程中，存储分配是一个关键问题。假设我们正在编译一个程序，其中包含多个全局变量和局部变量。对于全局变量，以下哪种存储分配策略是最常见的？（）A.分配在固定的内存地址B.动态分配在堆上C.分配在栈上D.以上方法都不是，全局变量没有固定的存储分配方式18、在语法分析中，LR分析法是一种强大的自底向上分析方法。假设我们有一个语法规则集，其中存在一些二义性的规则。对于LR分析法，以下哪种说法是正确的？（）A.可以自动处理所有的二义性B.无法处理二义性，需要修改语法规则C.可以通过特殊的规则指定处理二义性的方式D.以上说法都不对19、在编译优化中，循环优化是一个重要的方面。假设我们有一个循环，其中包含一些不变的计算，这些计算在每次循环迭代中结果都相同。以下哪种优化技术可以将这些不变计算移出循环？（）A.循环展开B.代码外提C.循环合并D.以上技术都不能实现将不变计算移出循环20、在编译过程中，中间代码的生成起到了承上启下的作用。关于中间代码，以下说法错误的是：（）A.中间代码通常比源程序更接近目标机器语言，但仍然保持了一定的抽象性B.常见的中间代码形式有三地址码、四元式、树形表示等C.中间代码的生成有助于提高编译器的可移植性和代码优化的效率D.中间代码一旦生成就不能再进行修改和优化，直接用于目标代码生成二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在编译原理中，解释文法的闭包运算（如FIRST集和FOLLOW集）的概念和计算方法，以及它们在语法分析中的作用。2、（本题5分）解释在编译过程中如何处理函数模板的特化和实例化，分析其代码生成过程。3、（本题5分）论述在编译中如何处理跨平台和可移植性问题，包括字节序、数据类型长度和操作系统差异的处理。4、（本题5分）解释在编译中如何处理代码的常量折叠和传播的复杂情况，如涉及函数调用和条件判断。5、（本题5分）在语义分析中，解释函数重载和函数模板特化的处理方式，包括参数匹配、类型推导和代码生成等方面的规则。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设想有一个具有面向对象特性的编程语言，支持类的继承、多态和动态绑定。在编译这样的语言时，对于类的定义和成员变量、方法的处理在词法分析、语法分析和语义分析阶段分别需要进行哪些特殊的操作？如何在运行时实现动态绑定，以及在编译过程中如何生成相应的代码来支持这种特性？同时，考虑如何优化对象的内存布局和方法调用的效率。另外，当存在多重继承和菱形继承结构时，如何处理可能出现的名字冲突和二义性问题？2、（本题5分）假设存在一种语言，其具有严格的内存安全模型，如Rust中的所有权和借用系统。详细描述在编译时如何强制执行这些安全规则，以及如何处理可能的内存访问错误。通过一个包含复杂内存操作的Rust代码示例，分析编译时的错误检查和修复过程，字数不少于1850字。3、（本题5分）考虑一个具有异常处理机制的编程语言，如C++或Java。详细描述编译器如何在生成代码时实现异常处理，包括异常表的构建、异常抛出和捕获的代码生成、异常传播的控制流。以一个包含多个函数调用和可能抛出异常的程序为例，展示编译器在各个函数中的异常处理代码生成。讨论异常处理对程序性能和代码大小的影响，以及如何在编译优化中考虑异常处理。4、（本题5分）假设存在一种语言，其具有特定的内存管理模型，如手动内存管理或自动垃圾回收。详细描述在编译过程中如何支持这种内存管理方式，包括内存分配、释放和回收的相关操作。通过一个涉及大量内存操作的程序示例，分析编译时的处理策略，字数不少于1000字。5、（本题5分）设计一个具有指针操作的编程语言的语义规则。指针可以进行赋值、解引用和指针运算。描述如何在类型检查阶段确保指针操作的合法性，包括指针类型的匹配、空指针检查和越界访问的预防。解释在运行时如何实现指针的存储和管理。提供一个包含复杂指针操作的程序示例，并展示类