华东师范大学《编译原理与技术》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《编译原理与技术》2022-2023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15个小题，每小题2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、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3、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4、在编译原理中，语法分析器可以使用上下文无关文法来描述语法规则。以下关于上下文无关文法的描述中，错误的是？（）A.上下文无关文法是一种用于描述语法规则的形式化方法，它由终结符、非终结符、产生式和起始符号组成B.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）来表示C.上下文无关文法可以用于描述各种编程语言的语法结构，如C语言、Java语言等D.上下文无关文法只能用于描述简单的语法结构，对于复杂的语法结构无法描述5、在编译原理中，代码生成的目标之一是提高指令并行性。以下关于指令并行性的说法，错误的是：（）A.指令并行性是指在同一时间内执行多条指令的能力B.超标量处理和超长指令字技术可以提高指令并行性C.代码生成时可以通过指令调度来挖掘指令并行性D.指令并行性只与硬件体系结构有关，与编译器无关6、在编译原理的符号表管理中，以下关于符号表的作用，哪一个描述是不正确的？（）A.符号表用于存储源程序中定义的各种标识符的信息，如名称、类型、作用域等，方便在编译过程中进行查找和引用B.它主要用于记录程序中的语法错误，以便在编译时给出准确的错误提示C.符号表有助于语义分析和代码生成阶段确定标识符的相关属性，保证程序的正确性D.符号表可以帮助处理变量的重名和作用域嵌套等问题，提高编译器的准确性和可靠性7、目标代码生成是编译的最后一个阶段，负责将中间代码转换为特定目标机器的指令代码。关于目标代码生成，以下表述不正确的是：（）A.目标代码生成需要考虑目标机器的指令系统、寄存器分配和存储布局等因素B.生成的目标代码的质量和效率会受到目标机器特性和编译器优化策略的影响C.目标代码生成过程中，可能会进行指令选择、寄存器分配和指令调度等操作D.目标代码生成只需要关注如何将中间代码准确地转换为目标机器指令，无需考虑代码的执行效率8、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9、中间代码生成是编译过程中的一个阶段，其目的是便于代码优化和目标代码生成。对于以下的简单算术表达式：

(2+3)*4

，以下哪种中间代码形式最有可能被生成？（）A.三地址码：

t1=2+3;t2=t1*4;

B.后缀表达式：

23+4*

C.语法树的形式D.直接生成目标机器代码10、中间代码优化中，代数化简是一种常见的优化方法，以下关于代数化简的描述，错误的是？（）A.例如将(a+b)+c化简为a+(b+c)B.可以基于数学定律进行化简C.代数化简不会改变表达式的计算结果D.所有的表达式都能进行有效的代数化简11、在编译原理中，代码优化可以包括常量折叠、公共子表达式消除、死代码消除等方面的内容。以下关于公共子表达式消除的描述中，错误的是？（）A.公共子表达式消除的主要任务是在编译时找出并消除程序中的公共子表达式，以减少计算量B.公共子表达式消除可以提高程序的执行效率，减少运行时的计算量C.公共子表达式消除可以在中间代码生成阶段和代码优化阶段进行D.公共子表达式消除只能用于整数表达式和浮点数表达式，对于字符串表达式和布尔表达式无法进行消除12、中间代码优化中，强度削弱是一种常见的优化方法，以下关于强度削弱的描述，错误的是？（）A.将复杂的运算替换为简单的运算B.例如将乘法运算替换为加法运算C.不会改变程序的结果D.对所有程序都能进行有效的强度削弱13、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14、考虑编译原理中的语义规则定义，以下关于属性文法（AttributeGrammar）的描述，哪一项是错误的？（）A.属性文法在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号关联了一组属性和相应的计算规则B.它可以用于描述语义信息的计算和传递，增强了对程序语义的表达能力C.属性文法中的综合属性从语法树的子节点向父节点传递信息，继承属性则相反D.属性文法过于复杂，在实际的编译系统中很少使用15、在代码生成中，寄存器分配是一个重要问题。以下关于寄存器分配的说法，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，提高程序的执行效率B.图着色算法是一种常用的寄存器分配方法C.寄存器分配时需要考虑变量的使用频率和生命周期D.寄存器分配只在目标代码生成的初期进行，后续不再调整二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述编译过程中的代码生成中的指令选择的代价模型，如何根据目标机器的特性和性能评估选择最优的指令。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）论述编译过程中的对象导向语言的编译特点，如类的处理、方法调用的实现和继承关系的编译表示。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）给定一个使用异常类层次结构的C++程序，分析编译器如何处理异常的继承关系和多态性，以及在异常捕获和处理时的类型匹配规则。2、（本题5分）给定一个简单的编程语言的代码片段，其中包含变量声明、赋值和条件语句，分析其词法、语法和语义规则，并解释代码的执行过程和结果。3、（本题5分）给定一个包含Python描述符（Descriptor）的程序，深入分析编译时对描述符的解析和运行时的属性访问控制。4、（本题5分）分析一段包含代码生成目标选择（如x86、ARM等架构）的代码，阐述编译时针对不同目标架构的指令选择、寄存器分配和性能优化策略。5、（本题5分）对于一个使用C语言实现简单解释器的程序，全面剖析编译时词法分析、语法分析和语义动作的实现，以及如何处理代码的执行逻辑。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细阐述在编译过程中，如何利用静态分析技术来检测潜在的错误和安全漏洞。包括缓冲区溢出检测、悬空指针检测、整数溢出检测等。解释静态分析的原理和工具，以及如何将其集成到编译流程中。以一个存在潜在错误的程序代码为例，展示静态分析如何发现并报告这些问题。2、（本题10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