华东师范大学《编译原理与技术》2023-2024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页华东师范大学

《编译原理与技术》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、编译程序在处理过程中，需要进行错误处理。以下关于编译错误处理的描述，错误的是？（）A.应尽可能准确地报告错误位置和类型B.可以忽略一些不影响程序运行的小错误C.错误处理不影响编译的正常流程D.错误处理只在语法分析阶段进行2、中间代码优化的目的是提高代码的质量和执行效率。以下哪种优化方法可以减少中间代码的冗余？（）A.常量合并B.代数化简C.控制流优化D.以上都是3、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4、在处理字符串比较的操作时，编译器可以采用不同的算法来提高效率。假设我们要比较两个较长的字符串，以下哪种算法可能在大多数情况下性能较好？（）A.逐个字符比较B.使用哈希函数先进行初步筛选C.先比较字符串的长度，再比较内容D.以上算法的效果取决于具体的字符串内容和长度5、在处理函数指针的程序中，编译器需要确保函数指针的调用和使用是正确的。假设我们有一个函数指针，它可能指向多个不同的函数。以下哪种方式能够在运行时正确地确定所指向的函数并进行调用？（）A.通过函数指针的类型信息B.通过额外的标识或标志来区分C.在调用时动态解析D.以上方式都不可靠，无法保证正确调用6、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7、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8、对于语法分析中的自顶向下分析方法，以下关于其特点和适用场景的描述，哪一个是正确的？（）A.自顶向下分析从语法树的根节点开始，逐步向下推导，适用于语法规则简单、左递归较少的语言B.它总是能够高效地处理所有类型的语法结构，无需考虑语法的复杂性C.自顶向下分析从语法树的叶子节点开始，逐步向上构建，对于复杂的语法结构具有很好的处理能力D.这种方法在处理存在大量二义性语法的情况时表现出色，且无需消除左递归9、在编译原理中，符号表是用于存储程序中各种符号的信息的数据结构。关于符号表的作用，以下描述错误的是：（）A.符号表用于记录变量、函数、常量等的名称、类型、作用域等信息B.在语义分析和代码生成阶段，符号表用于查找符号的相关属性C.符号表的组织方式对编译的效率和存储空间的使用有重要影响D.符号表只在编译的前端阶段使用，后端阶段不再需要10、目标代码生成时，对于不同的体系结构（如x86和ARM），需要调整的方面包括？（）A.指令格式和寄存器使用B.内存寻址方式C.数据类型的表示和处理D.以上都是11、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12、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13、在词法分析器的设计中，使用正则表达式可以描述单词的模式。假设要定义一个能匹配整数、浮点数和标识符的正则表达式，以下哪个表达式可能是合适的？（）A.

\d+|\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

B.

\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

C.

\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

D.以上都不对14、在词法分析中，使用有限自动机可以有效地识别单词符号。假设我们要识别以“0”开头，后面跟任意个“1”的字符串。以下哪种有限自动机可以实现这个功能？（）A.确定有限自动机（DFA）B.非确定有限自动机（NFA）C.两者都可以D.两者都不可以15、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二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）语法分析是编译过程中的重要环节，用于确定输入程序的语法结构。解释自顶向下语法分析和自底向上语法分析的基本思想，并比较它们的优缺点和适用场景。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）请详细阐述词法分析在编译过程中的作用和主要任务，解释如何通过有限自动机实现词法分析器，并举例说明常见的词法错误。4、（本题5分）在编译过程中，解释代码生成中的寄存器分配策略，如全局寄存器分配、局部寄存器分配和图着色算法等，并比较它们的性能和适用场景。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个包含联合体和位域的结构体程序，研究编译器如何处理联合体的存储空间分配、位域的定义和访问，以及可能存在的对齐问题。2、（本题5分）分析一个用C语言实现的树状结构的动态构建和遍历的程序，阐述编译时对内存分配和指针操作的优化。3、（本题5分）分析一段包含C语言最小生成树算法（如Prim算法、Kruskal算法）实现的代码，阐述编译时算法的原理、边权比较和树的构建过程。4、（本题5分）分析一段包含C语言位操作（如&、|、^等）和移位操作（<>）的代码，阐述编译时位操作的优化、移位的边界情况处理以及对硬件特性的利用。5、（本题5分）有一段包含数组操作和循环结构的代码，深入分析其在编译时如何进行数组边界检查、循环优化以及内存分配和访问的优化策略。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）详细探讨在编译过程中，如何处理递归函数的优化。包括尾递归优化、递归展开和记忆化技术。以一个复杂的递归函数为例，说明每种优化技术的适用情况和效果，以及编译器如何自动应用这些优化。2、（本题10分）假设存在一种语言，其语法允许复杂的表达式嵌套和运算符重载。详细阐述在语法分析和语义分析阶段如何处理这种复杂的表达式。说明运算符的优先级和结合性如何影响表达式的求值，以及如何实现自定义的运算符重载函数。通过一个包含复杂表达式和运算符重载的代码示例进行具体分析，字数不少于800字。3、（本题10分）给定一个包含多种控制结构（如循环、条件分支）和复杂表达式的程序代码，使用自顶向下或自底向上的语法分析方法进行分析。详细描述分析过程，包括构建语法分析树的步骤、处理冲突的策略以及如何识别和恢复语法错误。在语义分析阶段，如何计算表达式的值、检查变量的作用域和生命周期，并进行类型检查和转换。讨论在中间代码生成阶段如何选择合适的中间代码形式（如三地址码、抽象语法树等），以及