昆明理工大学《编译技术》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页昆明理工大学《编译技术》

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20个小题，每小题2分，共40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2、语法分析是编译过程中的关键步骤之一。对于上下文无关文法（CFG），以下叙述不正确的是：（）上下文无关文法通常用于描述程序设计语言的语法结构。它由一组产生式组成，每个产生式定义了一个非终结符的替换规则。通过对输入的单词序列进行语法分析，可以确定其是否符合给定的文法规则。常见的语法分析方法有自顶向下分析和自底向上分析，如递归下降法、LL(1)分析法、LR分析法等。那么，关于上下文无关文法，以下说法错误的是：A.上下文无关文法可以描述具有嵌套结构的语法规则B.对于一个给定的上下文无关文法，其语言是唯一确定的C.上下文无关文法不能描述所有的自然语言语法D.可以通过消除左递归和提取左公因子来优化上下文无关文法3、在编译优化中，控制流分析是一项重要的技术。以下关于控制流分析的说法，错误的是：（）A.控制流分析用于确定程序中基本块、控制流图和循环结构等信息B.通过控制流分析，可以发现程序中的不可达代码和无用赋值，进行相应的优化C.控制流分析只在函数内部进行，不考虑函数之间的调用关系D.控制流分析是其他优化技术如循环优化和代码调度的基础4、在处理宏定义的程序中，编译器需要在预处理阶段进行宏展开。假设我们有一个复杂的宏定义，包含多个参数和嵌套的宏调用。以下哪种情况可能会导致宏展开出现问题？（）A.宏定义中的参数传递错误B.宏定义的递归调用C.宏定义与其他标识符冲突D.以上情况都可能导致宏展开出现问题5、在处理数组下标越界的情况时，编译器可以采取不同的策略。假设在一个程序中，数组下标越界访问可能导致严重的错误。以下哪种处理方式是最安全和可靠的？（）A.在编译时进行静态检查，报错B.在运行时进行动态检查，抛出异常C.忽略越界情况，可能导致不确定的结果D.以上方式都不可靠，无法有效处理数组下标越界问题6、在代码生成阶段，对于浮点数的处理，假设目标机器的浮点数运算性能较差。以下哪种策略可能有助于提高浮点数运算的效率？（）A.尽量将浮点数运算转换为整数运算B.使用高精度的浮点数库C.优化浮点数的存储和表示D.以上策略都不一定能有效提高浮点数运算效率7、在处理指针操作的程序中，编译器需要进行严格的类型检查和地址计算。假设我们有一个指针，它指向一个结构体类型的变量。当通过该指针进行成员访问时，以下哪种方式能够确保类型安全和正确的地址计算？（）A.在编译时进行静态类型检查和地址偏移计算B.在运行时进行动态类型检查和地址计算C.不进行任何检查，依赖程序员保证正确性D.以上方法都不可行，无法处理这种复杂的指针操作8、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9、在编译过程中，关于代码生成器的设计策略，以下哪一种说法是不准确的？（）A.代码生成器的设计可以基于模板，根据不同的语法结构生成相应的目标代码B.一种策略是采用解释执行的方式，直接在运行时生成目标代码，提高灵活性C.代码生成器可以采用基于寄存器的分配策略，以充分利用处理器的寄存器资源D.设计代码生成器时无需考虑目标机器的特性，只需关注源程序的逻辑10、在编译原理中，语法分析器可以使用自顶向下分析和自底向上分析两种方法。以下关于自顶向下分析的描述中，错误的是？（）A.自顶向下分析是一种从语法的起始符号开始，逐步推导生成输入字符串的方法B.自顶向下分析可以采用递归下降分析和LL(1)分析等具体方法C.自顶向下分析在分析过程中可能会出现回溯现象，影响分析效率D.自顶向下分析只能用于分析上下文无关文法，对于上下文有关文法无法分析11、语法分析中，LR(0)分析法是LR分析法的基础，以下关于LR(0)分析的描述，不正确的是？（）A.能够处理所有的上下文无关文法B.分析过程中不需要向前看符号C.构建LR(0)项目集规范族是关键步骤D.LR(0)分析可能存在冲突12、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13、考虑下面的代码片段：inta=5;intb=a+3;，在语义分析时，以下处理正确的是：（）A.检查变量a的定义和使用是否合法，计算表达式a+3的值B.直接生成目标代码，不进行任何语义检查C.忽略变量的类型，只关注数值的计算D.以上说法都不正确14、语义分析阶段在编译过程中起着关键作用，它主要对语法分析所产生的语法树进行语义检查和处理。以下关于语义分析的描述，错误的是：（）A.语义分析需要检查变量是否先声明后使用，类型是否匹配等B.语义分析可以在语法分析的同时进行，称为语法制导翻译C.语义分析通常会生成中间代码，以便于后续的优化和目标代码生成D.语义分析只关注语法结构的正确性，不涉及程序的具体含义和逻辑15、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16、代码优化中，循环优化是一个重要的方面。对于循环优化技术，以下描述不准确的是：（）A.可以通过代码外提将循环不变量的计算提到循环外面B.强度削弱可以将复杂的运算替换为更简单的运算C.循环展开可以增加循环体的代码量，提高执行效率D.循环优化只适用于小循环，对于大循环效果不明显17、在编译原理中，语义分析的任务是审查源程序有无语义错误，并为代码生成收集类型等信息。假设有以下C语言代码片段：

inta=5;floatb=a;

，在进行语义分析时，会发现以下哪种问题？（）A.语法正确，没有语义问题B.变量

a

的初始化值不正确C.类型不匹配，不能将整型值直接赋给浮点型变量D.变量

b

没有进行初始化18、在词法分析中，使用正则表达式来描述单词的模式。以下关于正则表达式的说法，正确的是？（）A.可以准确描述所有的单词模式B.其表达能力有限C.不能用于复杂的词法规则D.只适用于简单的编程语言19、中间代码生成是编译过程中的一个中间步骤，其目的是为了便于优化和目标代码生成。以下哪种中间代码形式常用于编译程序？（）A.三元式B.四元式C.抽象语法树D.以上都是20、在目标代码生成中，寄存器分配是一个关键问题。假设目标机器的寄存器数量有限，而程序中需要频繁使用大量的变量。以下哪种寄存器分配策略可能是合适的？（）A.为每个变量都分配寄存器B.仅为最常用的变量分配寄存器C.随机分配寄存器D.不使用寄存器，全部使用内存存储变量二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在语义分析中，解释枚举类型的处理方式，包括枚举值的定义、使用和类型检查等方面的规则。2、（本题5分）解释在编译过程中如何处理代码的函数内联的深度控制和权衡，分析其对代码大小和性能的影响。3、（本题5分）解释在编译过程中如何处理代码的内存屏障和同步原语的生成，分析其在多线程编程中的作用。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（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2700字。2、（本题5分）对于一个支持自动内存管理（垃圾回收）的编程语言，如Java。描述垃圾回收的基本原理和常见算法，如标记-清除算法、复制算法、标记-压缩算法等。解释在编译时如何与垃圾回收机制交互，以及如何优化程序以减少垃圾回收的开销。给出一个包含大量对象创建和销毁的程序示例，并分析垃圾回收的行为和性能。3、（本题5分）在编译过程中，代码的可移植性是一个重要的考虑因素。讨论影响代码可移植性的因素，如硬件架构差异、操作系统差异和编程语言标准的不同版本。解释如何通过编写可移植的代码和使用编译选项来提高代码在不同平台上的兼容性。以一个跨平台的程序项目为例，展示在不同编译环境下的配置和调整，以及如何处理可能出现的兼容性问题。4、（本题5分）假设有一个使用了模板和泛型编程的语言，详细说明在编译时如何处理模板的实例化和类型推导。在词法分析和语法分析阶段如何识别模板的定义和使用，语义分析中如何进行类型参数的推导和检查，中间代码生成时如何处理模板特化的代码生成，以及在代码优化阶段如何优化模板代码的体积和运行效率。讨论模板带来的代码膨胀问题及可能的解决方案。5、（本题5分）详细探讨在编译过程中，如何处理编程语言中的预处理器指令，如C语言中的#include和#define。解释预处理器的工作机制和作用范围，以