青岛农业大学《编译原理》2019-2020学年第一学期期末试卷

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《编译原理》2019-2020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2、在目标代码生成中，对于寄存器的分配策略，以下考虑因素不正确的是？（）A.变量的使用频率B.变量的作用域C.寄存器的数量D.源程序的行数3、目标代码生成是编译的最后一个阶段。关于目标代码生成的过程和考虑因素，以下描述不正确的是：（）目标代码生成是将中间代码或语法树转换为特定目标机器的机器代码。在这个过程中，需要考虑目标机器的指令系统、寄存器分配、存储布局等因素。同时，还需要生成有效的机器指令序列，以实现源程序的功能。目标代码生成的质量直接影响程序的执行效率和存储空间的使用。那么，以下关于目标代码生成的说法中，错误的是：A.目标代码生成需要充分利用目标机器的硬件特性B.寄存器分配是目标代码生成中的一个关键问题C.目标代码生成只需要考虑代码的执行效率，无需考虑代码的大小D.不同的目标机器可能需要不同的目标代码生成策略4、在处理字符串操作的程序中，编译器需要优化字符串的存储和处理。假设我们有一个程序，其中包含大量重复的短字符串。以下哪种技术可以有效地节省存储空间？（）A.字符串常量池B.字符串压缩C.字符串指针共享D.以上技术都不能有效节省存储空间5、对于编译原理中的代码生成策略，以下关于基于栈的代码生成的描述，哪一项是错误的？（）A.基于栈的代码生成利用一个操作数栈来暂存计算中间结果B.它适用于表达式的求值和代码生成，能够有效地处理复杂的运算顺序C.基于栈的代码生成在处理过程中需要频繁地进行栈的操作，可能会影响效率D.这种策略不适合处理具有大量函数调用和返回的程序6、在词法分析器的设计中，使用正则表达式来描述单词的模式，以下哪个不是正则表达式的基本操作符？（）A.连接B.或C.闭包D.取余7、语法分析是编译过程中的重要环节，用于确定输入的单词符号序列是否符合给定的语法规则。对于以下的表达式语句：

a+b*c;

，若采用自顶向下的语法分析方法，以下哪种策略可能最先被应用？（）A.从表达式的最内层开始逐步向外分析B.先尝试匹配整个表达式，若不成功再逐步分解C.按照运算符的优先级从高到低进行分析D.随机选择表达式的一部分进行分析8、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是否正确。对于自顶向下的语法分析方法，下列说法不正确的是：（）A.自顶向下的语法分析方法通常从语法的开始符号出发，逐步推导输入字符串B.LL(1)分析法是一种常见的自顶向下语法分析方法，具有预测能力C.自顶向下的语法分析方法在处理左递归语法规则时不会遇到问题D.为了实现自顶向下的语法分析，可能需要对语法进行改写以消除左递归和提取左因子9、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10、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11、语法分析的自底向上方法中，LR分析法是一种强大的方法。以下关于LR分析法的描述，错误的是？（）A.能够处理大部分上下文无关文法B.分析过程需要构建LR分析表C.对文法的限制较多D.分析效率较低12、在编译优化中，常量传播是一种常见的优化技术。对于以下代码片段

intx=5;inty=x+3;

，如果进行常量传播优化，优化后的代码可能是：（）A.

intx=5;inty=8;

B.

intx=5;inty=x+3;

C.

inty=8;

D.

intx=5;y=8;

13、在代码优化中，死代码消除是一种优化技术，以下关于死代码的描述，不正确的是？（）A.指永远不会被执行的代码B.可以通过数据流分析来发现C.消除死代码不会影响程序的功能D.死代码在所有程序中都很容易被发现14、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15、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）论述在编译中如何处理跨函数的全局变量优化，包括全局变量的访问优化和副作用分析。2、（本题5分）LR分析法是一种有效的自底向上语法分析方法。说明LR(0)、SLR(1)、LR(1)和LALR(1)这几种LR分析法的区别和联系，以及它们的适用情况。3、（本题5分）论述在编译中如何处理代码的类型强制转换的安全性和优化，包括隐式和显式类型转换。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）给定一个包含函数调用、循环和条件判断的Java程序片段，详细分析其编译过程中符号表的构建和作用，以及如何处理变量的作用域和生存期。2、（本题5分）分析一个用Java实现的模板方法模式（TemplateMethodPattern）的程序，解释编译时对模式结构的支持和方法的调用机制。3、（本题5分）给定一个使用C语言的函数指针数组和跳转表来实现多态函数调用的程序，分析编译器如何生成高效的代码和处理函数指针的间接调用。4、（本题5分）有一个使用预处理器指令（如#define、#ifdef等）的程序，详细探讨预处理器在编译前期如何进行文本替换、条件编译以及宏展开的过程。5、（本题5分）分析一个用C语言实现的链表操作程序，阐述编译时如何处理链表节点的动态创建、插入和删除，以及内存管理的优化。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）论述工业物联网在船舶制造行业的应用，涵盖船舶设计阶段的数字化建模、生产过程中的设备监控和船舶运营期间的远程维护。探讨海洋环境对物联网设备的特殊要求及应对策略。2、（本题10分）在编译一个具有尾递归优化功能的语言时，描述如何在编译阶段识别尾递归函数，并将其转换为迭代形式以提高性能。解释尾递归优化的原理和适用条件，通过一个包含尾