安徽大学江淮学院《编译原理》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《编译原理》2022-2023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2分，共40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2、在编译原理中，符号表是用于管理程序中各种符号的重要数据结构，以下关于符号表的说法，错误的是？（）A.存储变量、函数等的名称和相关属性B.支持快速的查找、插入和删除操作C.符号表的组织方式对编译效率没有影响D.不同阶段符号表的内容和作用可能不同3、在编译优化中，数据依赖分析是一项重要的技术。关于数据依赖分析的作用和方法，以下描述错误的是：（）数据依赖分析用于确定程序中操作之间的数据相关性，包括流依赖、反依赖和输出依赖。通过数据依赖分析，可以发现指令之间的潜在并行性，为优化提供依据。常见的数据依赖分析方法有数组下标分析、指针分析等。那么，以下关于数据依赖分析的说法中，错误的是：A.数据依赖分析有助于提高程序的并行性B.流依赖会限制指令的重排序C.反依赖不会影响指令的执行顺序D.数据依赖分析的结果是绝对准确的4、中间代码生成中，四元式是一种常见的表示形式。假设我们有一个赋值语句“x=y+z”，以下哪个四元式可以表示这个语句？（）A.(+,y,z,x)B.(-,y,z,x)C.(*,y,z,x)D.(/,y,z,x)5、在编译原理中，目标代码生成可以生成不同类型的目标代码，如汇编语言代码、机器语言代码等。以下关于机器语言代码生成的描述中，错误的是？（）A.机器语言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.机器语言代码生成器可以生成不同类型的机器语言代码，如Intelx86机器语言、ARM机器语言等C.机器语言代码生成器在生成机器语言代码的过程中，应该考虑如何提高代码的执行效率和空间利用率D.机器语言代码生成器的输出是一个包含所有机器语言代码的文件，这个文件可以直接在目标机器上运行，无需进行任何处理6、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;

7、在编译原理中，关于语法分析中的错误恢复机制，以下描述不准确的是（）A.错误恢复机制旨在当语法分析过程中遇到错误时，尽可能恢复分析过程，继续处理后续的输入B.紧急方式错误恢复直接跳过一些输入符号，直到找到一个可能恢复分析的点C.短语级错误恢复尝试根据语法规则，对错误部分进行局部修正，以继续分析D.错误恢复机制能够完全消除语法分析中的所有错误，保证分析的准确性8、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9、在目标代码生成中，寄存器分配是一个关键问题。以下关于寄存器分配的描述，错误的是：（）A.寄存器分配的目标是充分利用有限的寄存器资源，提高程序执行速度B.图着色算法是一种常用的寄存器分配算法C.寄存器分配只考虑当前函数的变量，不需要考虑全局变量D.寄存器分配不当可能导致频繁的内存访问，降低程序性能10、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11、语法分析中，LR分析法是一种有效的自底向上分析方法。当面临移入和归约冲突时，通常依据以下哪个因素来决定操作？（）A.操作符的优先级B.符号在输入串中的出现顺序C.随机选择一种操作D.依据语法规则的复杂程度12、对于LL(1)文法的First集合和Follow集合，以下描述错误的是？（）A.First集合用于预测推导B.Follow集合用于确定归约位置C.计算First集合和Follow集合的方法是唯一的D.可以通过文法的产生式计算13、目标代码生成是编译的最后一个阶段，将中间代码或语法树转换为目标机器的指令代码。对于目标代码生成，以下说法不正确的是：（）A.目标代码可以是机器语言代码，也可以是汇编语言代码B.目标代码生成需要考虑目标机器的寄存器分配、指令选择等问题C.不同的目标机器可能需要不同的目标代码生成策略D.目标代码生成过程中不需要考虑目标机器的存储管理和寻址方式14、对于以下的文法规则

E->E+T|T

，

T->T*F|F

，

F->(E)|id

，要进行自顶向下的语法分析，需要消除：（）A.左递归B.右递归C.公共前缀D.以上都不是15、在编译原理中，符号表是用于管理程序中各种符号的重要数据结构。假设我们正在编译一个包含多个函数和大量变量的程序。当一个变量在不同的函数中有相同的名称时，以下哪种处理方式能够确保符号表的正确管理和访问？（）A.为每个函数创建独立的符号表B.在全局符号表中区分不同函数中的同名变量C.禁止在不同函数中使用相同名称的变量D.以上方法都不可行，无法处理这种情况16、在自顶向下的语法分析方法中，LL(1)分析法具有一定的优势。关于LL(1)分析法，以下说法不正确的是：（）A.LL(1)分析法要求文法不能有左递归和左公共因子B.通过预测分析表可以实现LL(1)分析法的高效预测和分析C.LL(1)分析法能够处理所有的上下文无关文法D.LL(1)中的“1”表示在分析过程中，每一步只需向前查看一个输入符号就能确定选用的产生式17、语法分析中，LL(1)分析法是一种自顶向下的分析方法，关于LL(1)分析表的构建，以下说法不正确的是？（）A.需要计算First集和Follow集B.分析表中可能存在冲突C.对于任意LL(1)文法都能成功构建分析表D.分析表用于指导语法分析过程18、在编译原理中，中间代码的生成有多种形式。假设我们要生成一种既易于优化又能反映源程序基本结构的中间代码。以下哪种中间代码形式可能是最合适的选择？（）A.三地址码B.抽象语法树C.逆波兰式D.以上形式都不合适，需要一种全新的中间代码形式19、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20、在编译原理中，存储分配策略对于程序的正确运行和性能至关重要。以下关于存储分配的说法，错误的是：（）A.静态存储分配在编译时确定所有变量的存储位置，适用于变量的生存期固定的情况B.栈式存储分配基于栈的原理，适用于函数调用和局部变量的存储管理C.堆式存储分配用于动态申请和释放的存储空间，如通过malloc和free函数在运行时分配内存D.存储分配策略只需要考虑变量的类型和大小，无需考虑程序的执行流程和控制结构二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在编译优化中，如何利用数据依赖分析进行循环并行化的判定和优化，举例说明。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）论述编译过程中的函数内联的深度控制和阈值设置，以及如何平衡内联带来的好处和代码膨胀的问题。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一种具有函数模板和类模板的编程语言。详细阐述模板的参数推导和匹配规则，以及模板特化的机制。描述在编译时如何处理模板实例化和代码生成。给出一个包含复杂模板使用的程序示例，并展示编译过程中的相关操作。2、（本题5分）对于一个包含大量数组操作和指针运算的程序，详细阐述在编译的各个阶段如何处理这些复杂的内存访问操作。在词法分析中如何识别数组和指针的相关标识符，语法分析中如何构建正确的语法结构，语义分析中如何进行边界检查和指针有效性检查，中间代码生成时如何表示这些操作，以及在代码优化阶段如何利用数组和指针的特性来提高程序的性能，例如通过循环展开、数组私有化等技术。3、（本题5分）假设要为一种具有严格内存安全要求的编程语言开发编译器，描述在编译过程中如何通过各种手段（如边界检查、指针别名分析、内存访问权限控制等）来确保程序不会出现内存访问错误。讨论在词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和代码优化等阶段分别需要进行哪些操作来实现内存安全，以及这些操作对程序性能和代码生成的影响。4、（本题5分）论述工业物联网在钟表制造行业的应用，涵盖钟表设计、生产过程的精度控制和钟表质量检测。探讨如何传承和创新钟表制造工艺，提升钟表的品质和品牌价值。5、（本题5分）详细阐