北京工业大学耿丹学院《编译原理》2021-2022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页北京工业大学耿丹学院

《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、在目标代码生成阶段，需要将中间代码转换为特定机器的目标代码。假设我们的目标机器是一个具有特定指令集的处理器，对于一个加法运算，有专门的指令可以直接处理两个寄存器中的值相加。在生成目标代码时，以下哪种方式可能是最优的？（）A.将操作数先加载到内存，然后进行加法运算B.使用专门的加法指令处理寄存器中的操作数C.先将操作数转换为浮点数，再进行加法运算D.避免使用硬件提供的加法指令，自行通过软件实现加法2、在编译原理中，关于语法分析器的生成工具，以下关于Yacc（YetAnotherCompilerCompiler）的描述，哪一个是准确的？（）A.Yacc是一个只能用于生成自顶向下语法分析器的工具B.它根据用户提供的语法规则描述自动生成语法分析器的代码，大大提高了开发效率C.Yacc生成的语法分析器代码可读性差，难以维护和修改D.使用Yacc时，用户无需了解语法分析的基本原理和算法3、在编译原理的优化技术中，关于数据局部性优化，以下说法不正确的是（）A.数据局部性优化利用程序访问数据的局部性特征，提高数据的访问效率B.时间局部性是指最近被访问的数据很可能在不久的将来再次被访问C.空间局部性是指程序倾向于访问相邻的存储位置的数据D.数据局部性优化只适用于大型程序，对于小型程序没有效果4、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5、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6、编译过程中的错误处理是非常重要的环节。对于编译时的错误恢复策略，以下说法不准确的是：（）A.错误恢复可以采用紧急方式，即一旦遇到错误就停止编译B.可以通过跳过一些输入符号，尝试继续进行编译，以发现更多的错误C.错误恢复时可以插入一些默认的符号或表达式，使编译能够继续进行D.错误恢复的策略应该尽量保证能够发现所有的错误，并且不引入新的错误7、在语义分析中，常常需要对表达式进行类型检查，以下关于类型检查的描述，哪一项是不准确的？（）A.确保操作数的类型与操作符相匹配B.可以在编译时发现类型不匹配的错误C.类型检查只在高级语言中需要，低级语言不需要D.复杂的类型系统可能增加类型检查的难度8、在编译过程中，错误处理是必不可少的一部分，以下关于编译错误处理的说法，不正确的是？（）A.应尽可能准确地报告错误位置和类型B.对于某些错误可以尝试恢复并继续编译C.严重错误应导致编译立即停止D.错误处理不会影响编译的正常流程9、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10、在编译原理中，语法树是一种表示程序语法结构的树形数据结构。关于语法树的特点，以下说法错误的是：（）A.语法树的根节点表示程序的开始，叶子节点表示终结符B.语法树可以清晰地展示程序的语法结构和层次关系C.对于同一个源程序，其语法树的表示是唯一的D.语法树可以用于语法分析、语义分析和代码生成等阶段11、在目标代码生成中，为了提高寄存器的使用效率，常常采用寄存器轮转分配策略，以下关于该策略的描述，错误的是？（）A.依次轮流使用寄存器B.可以避免寄存器冲突C.不考虑变量的使用频率D.适用于变量较少的情况12、在语法分析中，预测分析表的构建是LL(1)分析法的关键步骤。关于预测分析表的构建，以下说法不正确的是：（）A.预测分析表是根据文法的First集和Follow集来构建的B.对于一个LL(1)文法，其预测分析表一定是唯一的C.预测分析表中的每一项表示在特定输入符号下应选用的产生式D.构建预测分析表时需要处理文法中的左递归和左公共因子13、在目标代码生成中，对于条件跳转指令的生成需要考虑目标机器的特性。假设目标机器的条件跳转指令有一定的限制，以下哪种方式可能用于优化条件跳转的生成？（）A.减少条件跳转的使用B.合并条件跳转C.改变条件判断的顺序D.以上都有可能14、在词法分析中，有限自动机是一种重要的工具。关于确定有限自动机（DFA）和非确定有限自动机（NFA），以下说法错误的是：（）A.DFA的每个状态对于输入字符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DFAC.DFA的状态数一定少于或等于与其等价的NFA的状态数D.在词法分析器的实现中，通常使用NFA而不是DFA，因为NFA更简单15、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16、对于以下的文法

S->aS|b

，其产生的语言是：（）A.以

a

开头，后跟任意个

a

和

b

的字符串B.以

b

开头，后跟任意个

a

和

b

的字符串C.由

a

和

b

组成的任意字符串D.以上都不是17、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18、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19、对于编译原理中的代码优化级别，以下关于局部优化和全局优化的描述，哪一个是准确的？（）A.局部优化主要针对单个基本块内的代码进行优化，而全局优化考虑整个程序的控制流和数据流B.全局优化的效果总是比局部优化好，因此在编译过程中应优先进行全局优化C.局部优化和全局优化是相互独立的，进行全局优化时不需要考虑局部优化的结果D.局部优化只关注指令的优化，而全局优化还涉及数据结构和算法的改进20、在编译过程中，语法分析是一个重要的环节。假设我们正在设计一个基于上下文无关文法的语法分析器，对于一个包含嵌套括号的表达式，例如“((2+3)*4)”，以下哪种语法分析方法在处理这种复杂结构时可能具有更高的效率和准确性？（）A.自顶向下的递归下降分析B.自底向上的算符优先分析C.自底向上的LR分析D.不确定，取决于具体的文法规则和表达式的复杂程度21、语法分析中的LR分析法在处理复杂语法时表现出色。假设语法中存在回溯的情况，LR分析法如何应对？（）A.自动处理回溯B.报错，要求修改语法C.无法处理回溯D.以上都不对22、编译原理中的符号表用于管理程序中的各种符号信息。假设在一个程序中，有多个函数都定义了同名的局部变量。在符号表的组织和管理中，以下哪种方式可以有效地处理这种情况？（）A.为每个函数创建独立的符号表B.将所有变量都存储在同一个符号表中，通过上下文区分C.禁止使用同名的局部变量D.随机选择一个变量进行处理23、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24、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25、语义分析阶段需要对语法分析树中的各种语法结构进行语义检查和处理，以下关于语义分析的说法，错误的是？（）A.包括类型检查、变量作用域检查等B.可以生成中间代码C.主要关注语法结构的含义和逻辑D.不需要考虑运行时的效率问题26、语义分析中，对于指针的操作需要特别小心。假设一个指针在使用前没有进行初始化，以下可能会发生的情况是？（）A.程序正常运行，没有影响B.程序会崩溃C.指针指向一个随机的内存地址，导致不可预测的结果D.以上都不对27、中间代码生成是编译原理中的重要阶段，它将源程序转换为一种中间表示形式。以下关于中间代码生成的描述中，错误的是？（）A.中间代码生成器的主要任务是将源程序转换为一种中间表示形式，这种中间表示形式应该易于进行后续的代码优化和目标代码生成B.中间代码可以采用三地址码、四元式、树形表示等形式C.中间代码生成器在生成中间代码的过程中，应该考虑如何提高代码的可读性和可维护性D.中间代码生成器的输出是一个包含所有中间代码的文件，这个文件可以直接作为目标代码生成器的输入28、中间代码生成时，常常使用三地址码的形式。以下关于三地址码的优点，不正确的是？（）A.便于代码优化B.直观反映计算过程C.占用存储空间小D.易于生成目标代码29、中间代码生成是编译过程中的一个重要环节。关于中间代码的形式，以下说法错误的是：（）中间代码是一种介于源程序和目标代码之间的表示形式，其目的是便于进行代码优化和目标代码生成。常见的中间代码形式有三地址码、后缀表达式、抽象语法树等。中间代码生成需要根据源程序的语法结构和语义信息，将其转换为相应的中间代码形式。那么，以下关于中间代码的说法中，错误的是：A.中间代码的设计应便于进行优化操作B.不同的编译器可以采用不同的中间代码形式C.中间代码生成过程中不需要考虑目标机器的特性D.中间代码可以提高编译的效率和可移植性30、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.以上说法都不对二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个包含复杂表达式模板的C++程序，研究编译器如何在模板实例化时处理表达式的计算和类型推导，以及对代码生成和性能的优化。2、（本题5分）对于一个包含复杂的模板元编程技巧（如模板递归、模板折叠）的程序，研究编译器在处理这种高级模板编程时的挑战和优化策略。3、（本题5分）分析一个包含结构体嵌套和指针数组的C程序，仔细探讨编译时对这种复杂数据结构的内存布局和访问优化。4、（本题5分）分析一个使用引用参数和值传递参数的程序，探讨编译器如何在函数调用时处理参数的传递方式，以及对性能和内存使用的影响。5、（本题5分）给定一个包含C语言联合（Union）类型的程序，仔细探讨编译时对联合类型的内存布局和类型安全的处理。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释编译过程中的代码混淆技术，说明其目的和实现方法，以及对代码安全性和可读性的影响。2、（本题5分）说明编译过程中的代码生成中的线程安全的考虑，如同步原语的生成、数据竞争的检测和避免。3、（本题5分）论述在编译中如何处理库函数的链接和调用，包括动态链接和静态链接的区别和实现。4、（本题5分）论述在编译中如何处理代码的分支预测错误对流水线的影响和恢复机制，分析其效率。5、（本题5分）论述编译过程中的错误处理机制