中国地质大学（武汉）《编译原理》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《编译原理》2021-2022学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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、在目标代码生成阶段，编译器将中间代码转换为特定机器的目标代码。关于目标代码生成，下列说法错误的是：（）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B.生成的目标代码可以是汇编代码或机器语言代码C.目标代码生成过程中不需要考虑目标机器的硬件特性和性能限制D.为了提高目标代码的执行效率，可能会进行指令选择和指令调度等优化2、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3、在自顶向下的语法分析方法中，LL(1)分析法具有一定的优势。关于LL(1)分析法，以下说法不正确的是：（）A.LL(1)分析法要求文法不能有左递归和左公共因子B.通过预测分析表可以实现LL(1)分析法的高效预测和分析C.LL(1)分析法能够处理所有的上下文无关文法D.LL(1)中的“1”表示在分析过程中，每一步只需向前查看一个输入符号就能确定选用的产生式4、语法分析是编译原理中的重要环节，它用于检查源程序的语法结构是否正确。以下关于语法分析的描述中，错误的是？（）A.语法分析器的主要任务是根据给定的语法规则，分析源程序的语法结构是否符合要求B.语法分析可以使用自顶向下分析和自底向上分析两种方法，其中自顶向下分析又可以分为递归下降分析和LL(1)分析等C.语法分析器在分析过程中，如果发现源程序存在语法错误，应该能够准确地报告错误的位置和类型D.语法分析器的输出是一棵语法树，这棵语法树可以直接作为语义分析器的输入5、在编译过程中，词法分析的主要任务是将输入的源程序分割成一个个的单词符号。对于以下代码片段

intnum=10;

，词法分析器在处理时，会将

int

识别为以下哪种单词符号类型？（）A.标识符B.关键字C.常量D.运算符6、在编译原理中，语法分析器的自动生成工具是提高开发效率的重要手段。关于这些工具，以下描述错误的是：（）常见的语法分析器自动生成工具如YACC和ANTLR，它们可以根据给定的文法规则自动生成相应的语法分析代码。这些工具通常使用某种形式的语法描述语言，并提供了丰富的功能和选项来定制分析器的行为。那么，以下关于语法分析器自动生成工具的说法中，错误的是：A.自动生成的语法分析器代码通常具有较高的效率和准确性B.使用这些工具可以大大减少语法分析器的开发时间C.对于复杂的文法，自动生成工具可能无法生成有效的分析器D.自动生成的语法分析器不需要进行任何修改和优化7、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8、语法分析是编译过程中的重要环节，用于检查源程序的语法结构是否正确。对于以下表达式

a+b*(c-d)/e

，按照常见的算术表达式语法规则，其语法树的根节点通常是：（）A.加号（+）B.减号（-）C.除号（/）D.乘号（*）9、目标代码生成中，对于内存访问的优化是很重要的。假设程序中有大量的数组访问操作，以下哪种方式可能有助于提高内存访问的效率？（）A.连续存储数组元素，利用局部性原理B.随机存储数组元素C.减少数组的使用D.以上都不是10、在词法分析中，使用词法分析器生成器可以提高开发效率。以下关于词法分析器生成器的说法，错误的是？（）A.可以根据正则表达式自动生成词法分析器B.无法处理复杂的词法规则C.减少了手工编写词法分析器的工作量D.提高了词法分析器的可靠性11、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12、在代码生成阶段，对于内存访问的优化，假设目标机器的内存访问速度较慢。以下哪种策略可能有助于提高内存访问的效率？（）A.数据局部性优化B.缓存预取C.减少内存访问次数D.以上策略都可能有效，需要综合使用13、在编译原理中，类型推导是一个重要的概念。假设我们有一个函数，它接受一个参数，但是在函数定义中没有明确指定参数的类型。通过分析函数内部对参数的操作，编译器尝试推导参数的类型。以下哪种情况可能会导致类型推导失败？（）A.参数在函数内部被用于多种不同类型的操作B.参数仅被用于一种明确的类型相关操作C.参数根本没有在函数内部被使用D.以上情况都不会导致类型推导失败14、词法分析器在处理字符串常量时，需要考虑一些特殊字符的转义。例如，对于字符串

"Hello\nWorld"

，以下关于词法分析的描述哪项正确？（）A.将

\n

视为两个独立的字符B.把

\n

解释为换行符，作为字符串的一部分C.报告错误，字符串中不允许出现

\n

D.忽略

\n

，只处理其他字符15、考虑编译原理中的语义规则定义，以下关于属性文法（AttributeGrammar）的描述，哪一项是错误的？（）A.属性文法在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号关联了一组属性和相应的计算规则B.它可以用于描述语义信息的计算和传递，增强了对程序语义的表达能力C.属性文法中的综合属性从语法树的子节点向父节点传递信息，继承属性则相反D.属性文法过于复杂，在实际的编译系统中很少使用16、在代码优化中，死代码消除是一项重要的优化技术。以下代码片段中，哪部分可能被视为死代码？（）c复制inta=10;if(false){a=20;}

A.整个

if

语句块B.赋值语句

a=10;

C.赋值语句

a=20;

D.以上都不是17、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18、在符号表的实现中，散列法是一种常用的查找方法，以下关于散列法的描述，不正确的是？（）A.可以快速定位符号的位置B.可能会出现冲突C.散列函数的选择对查找效率影响不大D.解决冲突的方法有开放定址法和链地址法19、词法分析中，对于关键字的识别通常采用特定的方法。假设编程语言中有“if”“else”“while”等关键字，以下哪种方式可以有效地识别这些关键字？（）A.建立关键字表，进行匹配B.通过语法规则进行判断C.根据上下文推测D.以上都可以20、在代码生成阶段，对于条件分支的实现，假设目标机器提供了条件跳转指令和条件选择指令。以下哪种情况下使用条件选择指令可能会更高效？（）A.分支条件的计算比较复杂B.分支的可能性比较均衡C.目标机器对条件选择指令有特殊的优化D.以上情况都不一定能确定条件选择指令更高效21、词法分析器的设计中，有限自动机的状态转换图是一种直观的表示方法，以下关于状态转换图的描述，错误的是？（）A.可以清晰地展示词法规则B.状态之间的转换是基于输入字符的C.状态转换图的构建是唯一的D.可以通过状态转换图生成词法分析程序22、在符号表的管理中，对于作用域的处理是一个重要的方面，以下关于作用域的描述，不正确的是？（）A.不同作用域中的同名符号可能有不同的含义B.作用域的嵌套关系会影响符号的可见性C.作用域的处理与程序的逻辑结构密切相关D.作用域的规则在所有编程语言中都是相同的23、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24、在编译原理中，代码生成的目标之一是提高指令并行性。以下关于指令并行性的说法，错误的是：（）A.指令并行性是指在同一时间内执行多条指令的能力B.超标量处理和超长指令字技术可以提高指令并行性C.代码生成时可以通过指令调度来挖掘指令并行性D.指令并行性只与硬件体系结构有关，与编译器无关25、在编译原理中，中间代码生成可以采用不同的中间代码形式，如三地址码、四元式、树形表示等。以下关于四元式的描述中，错误的是？（）A.四元式是一种中间代码形式，它由四个部分组成，分别表示操作符、操作数1、操作数2和结果B.四元式可以用高级编程语言的形式表示，也可以用汇编语言的形式表示C.四元式在生成过程中，应该考虑如何提高代码的可读性和可维护性D.四元式只能用于表示简单的算术表达式和赋值语句，对于复杂的控制结构无法表示26、在编译过程中，词法分析器的主要任务是将输入的源程序分解为一个个的单词符号。以下关于词法分析器的描述，哪一项是不正确的？（）A.词法分析器需要识别关键字、标识符、常量、运算符等单词符号B.词法分析器通常可以使用有限自动机来实现C.词法分析器在处理输入时，不需要考虑上下文信息D.词法分析器的输出结果将直接作为语法分析器的输入27、假设我们有一个语言的语法规则：E->E+T|T，T->T*F|F，F->(E)|id，对于表达式“2+3*4”，以下语法分析过程正确的是：（）A.按照左结合的方式进行分析B.按照右结合的方式进行分析C.分析过程中会出现二义性D.以上说法都不正确28、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29、语法分析的自底向上方法中，移进-归约分析过程中，冲突的解决方法包括？（）A.优先关系B.算符优先级C.结合性D.以上都是30、在编译优化中，循环优化是一个重要的方面。假设我们有一个循环，其中包含一些不变的计算，这些计算在每次循环迭代中结果都相同。以下哪种优化技术可以将这些不变计算移出循环？（）A.循环展开B.代码外提C.循环合并D.以上技术都不能实现将不变计算移出循环二、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一个使用C语言枚举类型和typedef定义新类型的程序，详细探讨编译时枚举值的范围、typedef的作用以及对代码可读性和可维护性的影响。2、（本题5分）对于一个用Python实现的类装饰器与函数装饰器组合的程序，深入探讨编译时对多层装饰的处理和运行时效果。3、（本题5分）对于一个用Python实现的异步生成器（AsynchronousGenerator）的程序，深入探讨编译时的识别和运行时的异步操作。4、（本题5分）有一段使用C语言的文件指针和缓冲机制来提高文件读写性能的程序，详细分析编译器如何与操作系统的文件系统交互和优化缓冲管理。5、（本题5分）有一个使用并行算法库（如OpenMP或C++17的并行算法）的程序，详细探讨编译时对并行区域的识别、线程创建和同步的处理机制。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述在编译过程中如何处理代码的整数除法和乘法的优化，考虑硬件特性和算法选择。2、（本题5分）论述在编译过程中如何处理代码的指针间接访问的优化，包括缓存预取和地址计算。3、（本题5分）解释并行编译中的任务划分、数据分布和同步机制，讨论如何在编译阶段为并行程序生成高效的代码。4、（本题5分）论述在编译过程中如何处理代码的并行循环，包括并行度的确定和循环任务的分配。5、（本题5分）论述在编译过程中如何处理代码的指令选择和生成的权衡，考虑指令集架构和性能需求。四、综合题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）设想有一个具有面向对象特性的编程语言，支