吉林建筑大学《编译原理B》2021-2022学年第一学期期末试卷

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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、中间代码优化中，代数化简是一种常用的方法。假设在一段中间代码中有表达式“a+0”，以下哪种优化是合理的？（）A.保持不变B.化简为“a”C.化简为“0”D.以上都不对2、在优化编译器中，过程内联是一种常见的优化技术。假设我们有一个被频繁调用的小函数，以下哪种情况可能不适合进行过程内联？（）A.函数体非常大B.函数体中包含复杂的控制流C.函数参数较多D.以上情况都可能导致不适合进行过程内联3、编译程序在处理异常情况时，需要采取相应的措施。以下关于异常处理的描述，错误的是？（）A.可以在编译时生成相应的处理代码B.异常处理不影响程序的正常逻辑C.忽略异常情况不会影响程序的运行D.异常处理需要考虑恢复程序的执行状态4、语法分析器在处理输入字符串时，可能会使用预测分析表。预测分析表是基于：（）A.上下文无关文法B.上下文有关文法C.正规文法D.以上都不是5、在代码生成阶段，为了生成高效的目标代码，需要考虑指令选择和地址分配等问题，以下关于指令选择的原则，错误的是？（）A.选择执行速度快的指令B.优先使用功能复杂的指令C.考虑指令的长度和编码效率D.结合寄存器的使用情况选择指令6、在处理指针和数组的相互转换时，编译器需要进行严格的检查和转换。假设我们有一个指针，要将其转换为一个数组类型。以下哪种情况下这种转换是合法且安全的？（）A.指针指向的内存区域足够大，可以容纳一个数组B.指针指向的内存区域是连续的，且符合数组的存储布局C.指针被明确地标记为可以转换为数组类型D.以上情况都不一定能保证转换的合法性和安全性7、在编译过程中，存储分配是一个关键问题。假设我们正在编译一个程序，其中包含多个全局变量和局部变量。对于全局变量，以下哪种存储分配策略是最常见的？（）A.分配在固定的内存地址B.动态分配在堆上C.分配在栈上D.以上方法都不是，全局变量没有固定的存储分配方式8、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9、在词法分析中，关于词法单元（Token）的定义，以下描述准确的是：（）A.词法单元是源程序中具有独立意义的最小语法单位，如标识符、关键字、运算符等B.词法单元是源程序中的一个字符序列，其长度是固定的C.词法单元只包括编程语言中的基本元素，如变量名和常量值D.词法单元的定义与具体的编程语言无关，是通用的概念10、在语法分析中，自顶向下分析方法和自底向上分析方法各有特点，对于自顶向下分析，以下描述不正确的是？（）A.从文法的开始符号出发推导输入符号串B.可能会出现回溯现象C.对文法的限制较少D.分析效率通常高于自底向上分析11、考虑下面的文法：S->aSb|ε，对于输入字符串“ab”，以下语法分析过程正确的是：（）A.可以通过该文法成功分析B.无法通过该文法分析C.分析过程中会出现歧义D.以上说法都不准确12、在编译过程中，代码生成阶段需要考虑目标机器的特性。以下关于目标机器特性对代码生成的影响，哪一项描述不正确？（）A.目标机器的寄存器数量和类型会影响寄存器分配策略B.目标机器的指令集架构决定了指令的选择和生成方式C.目标机器的存储层次结构对变量的存储位置和访问方式没有影响D.目标机器的字长和数据类型表示方式会影响数据的存储和操作13、中间代码优化中，常量传播是一种常见的优化技术。假设在一段代码中有一个变量被赋值为常量，并且在后续的计算中多次使用该变量。如果进行常量传播优化，以下哪种效果可以预期？（）A.减少变量的使用，提高代码效率B.增加代码的复杂性C.对代码的性能没有影响D.导致代码出错14、在编译程序中，存储分配策略的选择与程序的运行环境有关，以下哪种运行环境通常采用静态存储分配？（）A.操作系统B.解释执行的语言C.高级语言的编译程序D.嵌入式系统15、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）论述在编译过程中如何处理代码的结构体对齐和填充对数据传输效率的影响，分析其优化思路。2、（本题5分）论述在编译中如何处理代码的控制流平坦化和优化，分析其对分支预测和指令调度的影响。3、（本题5分）详细阐述在编译中如何处理代码的函数参数传递的优化，包括传值、传引用和传指针的选择。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于一个使用C语言结构体指针数组的程序，深入分析编译时对内存分配和指针操作的优化。2、（本题5分）对于一个使用C语言的函数指针数组和跳转表来实现高效的函数调用和多态行为的程序，研究编译器如何生成优化的代码和处理函数指针的间接调用。3、（本题5分）对于一个使用C++20概念（Concept）的程序，全面剖析编译时概念的检查、约束条件的验证以及对模板编程的改进。4、（本题5分）有一个使用字符串操作和字符编码的程序，详细探讨编译时对字符串常量的存储、字符编码的转换以及相关优化策略。5、（本题5分）有一个使用C语言实现线段树数据结构的程序，详细探讨编译时线段树的构建、区间查询和更新操作的实现以及在区间问题中的应用。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一种具有语言扩展机制（如用户自定义运算符、扩展语法）的编程语言。详细描述扩展机制的实现方式，包括如何定义新的语法规则和语义行为。解释在编译时如何处理用户自定义的扩展，以及如何确保扩展的合法性和安全性。给出一个包含用户自定义扩展的程序示例，并展示编译过程中的相关处理。2、（本题10分）论述工业物联网在门窗制造行业的应用，涵盖门窗生产过程的精度控制、产品性能检测和安装后的使用监测。