徐州工程学院《编译原理》2021-2022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页徐州工程学院《编译原理》

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25个小题，每小题1分，共25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.符号表可以帮助编译器在语义分析阶段检查变量的声明和使用是否一致B.符号表在代码生成阶段为变量分配存储空间和寄存器C.符号表中的信息在整个编译过程中不会发生变化，一旦建立就保持固定D.符号表可以提高编译器在处理复杂程序时的效率和准确性2、在编译原理中，关于代码优化的技术，以下关于常量传播的描述，哪一个是正确的？（）A.常量传播是将程序中的变量替换为其在特定上下文中的常量值，前提是该变量的值在该上下文不会改变B.它主要用于优化循环结构，减少循环的执行次数C.常量传播会增加程序的代码量，但能提高程序的可读性D.这种技术只适用于整数类型的常量，对于浮点数和字符串常量不适用3、对于语法分析中的上下文无关文法（Context-FreeGrammar），以下说法准确的是：（）A.上下文无关文法能够描述所有的自然语言语法结构B.上下文无关文法中的产生式左部可以是任意的字符串C.上下文无关文法可以通过有限的规则描述无限的语言D.上下文无关文法不能处理具有上下文依赖关系的语法现象4、中间代码生成时，常常会考虑代码的可读性和可移植性。假设要将一个复杂的条件表达式转换为中间代码，以下哪种方式可能更有利于后续的优化和处理？（）A.直接使用原条件表达式的形式B.将其分解为多个简单的条件判断C.忽略条件表达式，用固定的值代替D.以上方式都一样5、在编译优化中，控制流平坦化是一种特殊的优化技术。假设我们有一个程序，其中包含多个嵌套的条件分支和循环。以下哪种情况下使用控制流平坦化可能会带来显著的优化效果？（）A.程序的控制流非常复杂，难以理解和分析B.程序的性能瓶颈主要在于控制流的跳转C.目标机器对复杂控制流的支持较差D.以上情况都可能使得控制流平坦化带来显著效果6、在优化编译器中，代数化简是一种常见的优化技术。假设我们有一个表达式“(a+b)-(a-b)”，以下哪种化简结果是最合理的？（）A.2bB.2aC.a+2bD.b-2a7、中间代码生成是编译原理中的重要阶段，它将源程序转换为一种中间表示形式。以下关于中间代码生成的描述中，错误的是？（）A.中间代码生成器的主要任务是将源程序转换为一种中间表示形式，这种中间表示形式应该易于进行后续的代码优化和目标代码生成B.中间代码可以采用三地址码、四元式、树形表示等形式C.中间代码生成器在生成中间代码的过程中，应该考虑如何提高代码的可读性和可维护性D.中间代码生成器的输出是一个包含所有中间代码的文件，这个文件可以直接作为目标代码生成器的输入8、中间代码优化中，死代码消除是一项重要的工作。假设在一段代码中有一个变量赋值后从未被使用，以下哪种处理是合理的？（）A.保留该赋值语句B.删除该赋值语句C.将变量重新赋值D.以上都不对9、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10、在编译原理中，关于代码生成的目标代码质量评估，以下说法不正确的是：（）A.目标代码的执行效率是评估其质量的重要指标之一，包括运行速度和资源占用B.代码的可读性和可维护性也是评估目标代码质量的因素，但相对次要C.目标代码的大小通常不是评估其质量的关键因素，只要性能好就行D.目标代码对目标机器的适应性和可移植性也需要考虑在质量评估中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、中间代码优化时，常量传播是一种常见的优化技术。对于以下代码片段：

inta=5;intb=a;intc=b+3;

，经过常量传播优化后会变成什么样？（）A.

inta=5;intb=5;intc=8;

B.

inta=5;intb=a;intc=b+3;

C.

inta=5;intb=5;intc=b;

D.

inta=5;intb=a;intc=a+3;

13、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14、对于LL(1)文法的First集合和Follow集合，以下描述错误的是？（）A.First集合用于预测推导B.Follow集合用于确定归约位置C.计算First集合和Follow集合的方法是唯一的D.可以通过文法的产生式计算15、词法分析器在处理标识符时，对于长度超过一定限制的标识符，应该如何处理？（）A.截断并只处理前面部分B.完整处理，不受长度限制C.报告错误，不允许过长的标识符D.按照编程语言的规定进行处理，可能是上述选项中的一种16、对于编译过程中的代码生成中的寄存器分配策略，以下论述不准确的是（）A.寄存器分配策略旨在充分利用有限的寄存器资源，提高程序的运行效率B.基于图着色的寄存器分配方法将变量和寄存器看作图的节点，通过着色来表示分配关系C.贪心寄存器分配策略总是选择当前使用最频繁的变量分配寄存器D.寄存器分配策略不需要考虑变量的生命周期和活跃区间，只关注使用频率17、语义分析中，作用域规则对于变量的使用和访问有着重要的影响。关于作用域的描述，以下错误的是：（）A.全局变量的作用域是整个程序B.局部变量的作用域仅限于其所在的函数或代码块C.内层作用域可以访问外层作用域中定义的变量D.不同作用域中可以定义同名的变量，互不影响18、在编译原理中，类型检查的主要目的是确保程序中的操作与操作数的类型相匹配。对于类型检查，以下说法不正确的是：（）A.类型检查可以在编译时发现类型不匹配的错误，提高程序的可靠性B.类型检查需要考虑隐式类型转换和强制类型转换的规则C.类型检查只在高级语言的编译中需要，低级语言如汇编语言不需要D.类型检查可以在不同的编译阶段进行，如语义分析阶段和代码生成阶段19、在处理函数调用时，编译器需要处理参数传递和返回值的问题。假设一个函数需要返回一个结构体类型的值。以下哪种方式在实现返回值传递时可能会带来较高的性能开销？（）A.通过寄存器返回B.通过内存地址返回C.将返回值作为参数传递给另一个函数进行处理D.以上方式的性能开销相同，没有差异20、目标代码生成是编译的最后一个阶段，将中间代码或语法树转换为目标机器的指令代码。对于目标代码生成，以下说法不正确的是：（）A.目标代码可以是机器语言代码，也可以是汇编语言代码B.目标代码生成需要考虑目标机器的寄存器分配、指令选择等问题C.不同的目标机器可能需要不同的目标代码生成策略D.目标代码生成过程中不需要考虑目标机器的存储管理和寻址方式21、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22、语义分析中，对于指针的处理是一个复杂的问题，以下关于指针的语义分析描述，错误的是？（）A.需要检查指针的解引用是否合法B.指针的类型和所指向的对象类型必须匹配C.指针运算的结果总是可以在编译时确定D.指针增加了程序的灵活性，但也增加了语义分析的难度23、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24、在语义分析中，对于类型转换的检查，以下哪种情况可能会导致错误？（）A.从高精度类型向低精度类型的隐式转换B.从低精度类型向高精度类型的显式转换C.相同精度类型之间的转换D.以上都不会导致错误25、在编译过程中，对于代码的可移植性考虑，假设我们要将一个程序从一种架构的机器移植到另一种架构差异较大的机器上。以下哪种方法可能是最关键的？（）A.避免使用特定架构的指令和特性B.重新设计算法以适应新架构C.对代码进行大量的测试和调试D.以上方法都同样关键，缺一不可二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）论述编译过程中的代码压缩技术，如指令编码优化、数据压缩等，说明其目的和实现方法，以及对程序性能和存储空间的影响。2、（本题5分）解释在编译过程中如何处理代码的结构体对齐和填充对缓存行利用率的影响，分析其优化方法。3、（本题5分）论述在编译优化中，如何利用数据依赖分析进行循环并行化的判定和优化，举例说明。4、（本题5分）解释上下文无关文法的概念和特点，举例说明如何使用上下文无关文法描述编程语言的语法结构，并说明如何对文法进行化简和改造。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨工业物联网中的网络通信协议，如MQTT、CoAP等。解释它们的工作原理、特点和适用场景，并对比它们在数据传输效率、可靠性和安全性方面的优劣。结合实际案例，说明如何根据不同的工业应用选择合适的通信协议。2、（本题5分）在编译过程中，符号解析（SymbolResolution）是一个重要的环节。解释符号解析的任务和过程，包括全局符号和局部符号的处理、符号的可见性和作用域规则。讨论在多模块编译和动态链接的情况下，符号解析的复杂性和解决方案。以一个包含多个源文件和库的程序项目为例，展示符号解析在编译和链接过程中的作用。3、（本题5分）论述工业物联网在照明设备制造行业的应用，涵盖照明产品设计、生产过程中的光参数检测和照明系统的智能控制。探讨如何提高照明设备的能效和智能化水平。4、（本题5分）论述工业物联网在石油化工行业的应用，包括油田监测、炼油厂生产优化和管道运输安全等方面。分析该行业中工业物联网的技术需求和特点，以及如何应对高温、高压、易燃易爆等特殊环境带来的挑战。5、（本题5分）论述工业物联网在塑料加工行业的应用，从塑料原料的供