常州工学院《编译原理》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页常州工学院《编译原理》

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一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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2、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3、在代码生成阶段，编译器需要将中间代码转换为目标机器的指令。假设目标机器是一个具有固定寄存器分配策略的体系结构，对于频繁使用的变量，编译器通常会优先将其分配到：（）A.通用寄存器B.内存C.栈D.高速缓存4、编译原理是计算机科学中的重要领域，它涉及将高级编程语言转换为机器语言。以下关于编译过程的描述中，错误的是？（）A.编译过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等阶段B.词法分析阶段将源程序分解为一个个单词，如标识符、关键字、运算符等C.语法分析阶段检查源程序的语法结构是否正确，如括号是否匹配、语句是否完整等D.编译过程中只需要进行一次词法分析和语法分析，后续阶段不需要再次进行5、在代码优化中，循环不变量外提是一种针对循环的优化技术，以下关于循环不变量的描述，错误的是？（）A.在循环中值不变的表达式B.外提后可以减少循环内的计算C.所有的循环不变量都可以外提D.外提时需要考虑其使用位置6、在符号表的实现中，采用链表存储符号信息时，以下关于链表的描述，不正确的是？（）A.插入和删除操作比较方便B.查找操作的效率较低C.适合符号数量较少的情况D.链表的存储空间利用率高7、关于编译过程中的语法树（SyntaxTree），以下说法准确的是：（）A.语法树直观地展示了源程序的语法结构，是语法分析的重要结果之一B.语法树的节点只包含终结符，不包含非终结符C.语法树的构建是在词法分析阶段完成的，与语法分析无关D.语法树的形状和结构对于代码生成没有任何影响8、语法分析中的预测分析表是LL(1)分析法的重要组成部分。假设我们有一个语法规则集，要构建预测分析表，以下哪个因素是关键的？（）A.每个非终结符的First集合和Follow集合B.终结符的数量C.非终结符的数量D.语法规则的数量9、对于编译原理中的并行编译技术，以下关于任务并行和数据并行的描述，哪一项是错误的？（）A.任务并行是将一个程序分解为多个可以独立执行的任务，在不同的处理器上同时执行B.数据并行是对数据进行划分，多个处理器同时对不同的数据部分进行相同的操作C.任务并行主要适用于具有明显任务划分的程序，而数据并行适用于数据密集型的计算D.并行编译技术可以在不改变串行程序逻辑的情况下，自动实现任务并行和数据并行，无需程序员的干预10、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11、目标代码生成是编译的最后一个阶段，将中间代码转换为特定机器的目标代码。在生成目标代码时，需要考虑的因素不包括？（）A.机器的指令系统B.寄存器的使用C.源程序的语法结构D.存储单元的分配12、在词法分析中，使用有穷自动机识别单词时，若状态无法转移，意味着？（）A.输入字符串非法B.识别到一个单词C.词法分析器出错D.需要回溯13、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14、编译过程中的错误处理是一个关键部分。当编译器遇到语法错误时，通常采取的策略是：（）A.立即停止编译，报告错误B.尝试自动修复错误并继续编译C.跳过错误部分，继续编译后面的代码D.回退到之前的正确位置，重新分析15、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16、在编译过程中，对于代码的调试信息生成，假设我们希望在生成的目标代码中包含足够的调试信息，以便在调试器中进行有效的调试。以下哪种方式能够生成最有用的调试信息？（）A.包含源代码行号和变量名B.记录函数调用栈C.生成符号表和类型信息D.以上方式都很重要，综合使用能够生成最有用的调试信息17、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18、在编译优化中，循环优化是一个重要的方面。关于循环优化，以下描述不正确的是：（）A.代码外提是一种循环优化技术，将循环不变量提到循环外计算B.强度削弱是将复杂的运算替换为更简单但等价的运算，以提高循环效率C.循环展开可以增加每次循环执行的工作量，从而减少循环的次数D.循环优化只适用于简单的循环结构，对于复杂的嵌套循环无法进行优化19、在词法分析中，有限自动机是一种重要的工具。确定有限自动机和非确定有限自动机的区别在于？（）A.状态转移的确定性B.接受语言的能力C.能否用于实际的词法分析D.对复杂词法规则的描述能力20、语义分析阶段在编译过程中负责检查和处理程序中的语义错误，并为代码生成阶段收集必要的信息。对于语义分析，以下描述不正确的是：（）A.语义分析需要确定变量的类型、作用域以及是否被正确使用B.语义分析要检查表达式的运算是否合法，例如除数是否为零C.语义分析会为中间代码生成阶段构建符号表，用于存储变量和函数的相关信息D.语义分析只关注程序的语法结构是否正确，不涉及程序的具体逻辑和含义21、在自底向上的语法分析方法中，常用的算法是LR分析算法，以下关于LR分析的描述，正确的是？（）A.它可以处理所有的上下文无关文法B.不需要向前查看输入符号C.分析表的构造比较简单D.对文法的限制较少22、在编译原理中，关于代码优化的技术，以下关于常量传播的描述，哪一个是正确的？（）A.常量传播是将程序中的变量替换为其在特定上下文中的常量值，前提是该变量的值在该上下文不会改变B.它主要用于优化循环结构，减少循环的执行次数C.常量传播会增加程序的代码量，但能提高程序的可读性D.这种技术只适用于整数类型的常量，对于浮点数和字符串常量不适用23、在编译原理中，数据结构的选择对编译程序的性能有重要影响。关于数据结构在编译中的应用，以下说法错误的是：（）A.栈可以用于表达式求值、语法分析中的符号栈等B.队列可以用于实现词法分析中的字符缓冲区C.二叉树常用于符号表的组织和语法树的构建D.图结构在编译中很少使用，因为其复杂性较高24、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25、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的单词符号。对于以下代码片段

intnum=10;

，词法分析器在处理时，会将

int

识别为以下哪种单词符号类型？（）A.标识符B.关键字C.常量D.运算符二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述在编译优化中，如何利用分支预测技术提高程序的执行效率，举例说明常见的分支预测算法和效果。2、（本题5分）在编译原理中，解释文法的最小化问题，说明如何将一个文法最小化以减少状态数量和提高语法分析的效率。3、（本题5分）论述编译过程中的并行编译中的任务调度和负载均衡策略，以及如何在多核环境下提高编译效率。4、（本题5分）解释编译过程中的代码生成中的浮点运算的优化，如舍入模式的选择、精度控制和异常处理。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个支持代码版本控制和差异比较的编译系统，阐述如何在编译过程中记录代码的变更历史，并生成有意义的版本差异报告。讨论版本控制对软件开发流程的影响，通过一个多次修改的代码项目展示版本比较的结果，字数不少于2450字。2、（本题5分）考虑一个支持代码混淆和加密的编译系统，描述混淆和加密的级别（如轻度、中度、重度）和相应的技术实现。解释如何平衡代码的安全性和可读性，以及对性能的影响。给出一个程序示例，并展示不同混淆和加密级别下的代码效果。3、（本题5分）假设我们正在设计一种新的编程语言，其中包括了复杂的类型系统和函数式编程特性。在编译过程中，需要对类型进行严格的检查和推导，以确保程序的正确性和安全性。请详细描述在词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和代码优化等阶段，如何处理这种复杂的类型系统和函数式编程特性，并给出相应的算法和数据结构设计。同时，考虑如何处理可能出现的类型错误和优化函数调用的效率。4、（本题5分）深入研究在编译原理中，编译器如何支持函数式编程语言（如Haskell或Lisp）的特性。包括高阶函数、惰性求值、闭包等。以一个函数式编程的示例代码，展示编译器如何实现这些特性并进行优化。5、（本题5分）在编译一个具有特定的性能分析和调优工具集成的编译环境时，解释如何在编译和运行时收集性能数据，以及如何根据这些数据进行代码优化。描述常见的性能指标和分析方法，通过一个性能瓶颈的代码示例展示调优过程，字数不少于