桐城师范高等专科学校《编译》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《编译》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、考虑一个表达式：a=b*(c+d)，在语义分析生成中间代码时，以下表示合理的是：（）A.t1=c+d，t2=b*t1，a=t2B.a=b*c+b*dC.t1=b*c，t2=b*d，a=t1+t2D.以上表示都不合理2、编译程序在处理宏定义时，需要进行宏展开。以下关于宏展开的描述，错误的是？（）A.直接替换宏名B.考虑宏参数的传递C.可能导致代码膨胀D.不会影响代码的语义3、目标代码生成是编译的最后一个阶段，将中间代码转换为特定机器的目标代码。在生成目标代码时，需要考虑的因素不包括？（）A.机器的指令系统B.寄存器的使用C.源程序的语法结构D.存储单元的分配4、在编译原理中，代码生成器的设计是一个关键问题。关于代码生成器的设计原则和考虑因素，以下描述错误的是：（）代码生成器的任务是根据中间代码或语法树生成目标机器的指令序列。在设计代码生成器时，需要考虑目标机器的指令集架构、寄存器分配策略、存储管理方式等。同时，还需要遵循一些设计原则，如生成高效的代码、保持代码的正确性和可读性等。那么，以下关于代码生成器设计的说法中，错误的是：A.代码生成器应该尽量减少目标机器的指令数量B.寄存器的合理分配可以提高代码的执行效率C.代码生成器不需要考虑目标机器的存储层次结构D.代码生成器的输出应该符合目标机器的汇编语言语法5、对于编译原理中的语法分析器自动生成工具YACC，以下说法错误的是：（）A.YACC可以根据用户提供的文法规则自动生成语法分析器的代码B.使用YACC可以大大提高语法分析器的开发效率C.YACC生成的语法分析器代码是不可修改和定制的D.YACC通常与词法分析器生成工具LEX配合使用6、在代码优化阶段，编译器会尝试改进代码的质量和执行效率。关于代码优化，以下描述不正确的是：（）A.代码优化可以包括常量折叠、消除公共子表达式、强度削弱等操作B.优化过程可能会改变程序的控制流和数据结构，但不会影响程序的语义C.寄存器分配是代码优化中的一个重要任务，旨在充分利用有限的寄存器资源D.代码优化只在高级语言编译中进行，对于低级语言如汇编语言则不需要7、语法分析中的预测分析表是LL(1)分析法的重要组成部分。假设我们有一个语法规则集，要构建预测分析表，以下哪个因素是关键的？（）A.每个非终结符的First集合和Follow集合B.终结符的数量C.非终结符的数量D.语法规则的数量8、词法分析器在识别单词符号时，如何处理空白字符（如空格、制表符和换行符）？（）A.将其作为单词符号的一部分B.完全忽略C.根据具体的编程语言规则决定是否忽略D.报告错误，程序中不允许有空白字符9、在语义分析中，对于数组的处理通常需要考虑其下标越界的情况。假设有以下C语言代码：

intarr[5];arr[6]=10;

，在进行语义分析时会得出什么结论？（）A.代码正确，能正常执行B.提示警告，但不影响程序执行C.发生下标越界错误，应终止编译D.自动调整数组大小以适应访问10、在上下文无关文法中，引入新的非终结符进行文法变换是一种常见的操作，以下关于这种操作的描述，不正确的是？（）A.可以使文法更简洁B.可能会改变文法的语言C.有助于文法的分析和理解D.不会影响文法的推导过程11、在编译原理中，符号表的管理是一个重要的问题，它关系到编译程序的效率和正确性。以下关于符号表的作用的描述中，错误的是？（）A.符号表用于存储源程序中的各种符号信息，如变量名、函数名、常量等，并记录它们的类型、作用域、地址等属性B.符号表在编译的各个阶段都需要被访问和更新，因此它的设计应该考虑如何提高访问效率和更新速度C.符号表可以用于检查源程序中的语法错误和语义错误，如变量未声明、类型不匹配等D.符号表的内容在编译结束后就不再需要了，可以被随意删除而不会影响程序的正确性12、在编译原理的词法分析中，关于正则表达式的应用，以下哪个描述是不正确的？（）A.正则表达式可以精确地描述词法单元的模式，是定义词法规则的常用工具B.它能够处理各种复杂的字符组合和模式匹配，包括数字、字母、特殊字符等C.正则表达式只能用于简单的文本搜索和匹配，对于复杂的词法分析任务不太适用D.编译器的词法分析器可以基于正则表达式生成相应的有限自动机，提高词法分析的效率13、中间代码生成中，四元式是一种常见的表示形式。假设我们有一个赋值语句“x=y+z”，以下哪个四元式可以表示这个语句？（）A.(+,y,z,x)B.(-,y,z,x)C.(*,y,z,x)D.(/,y,z,x)14、在编译原理中，错误处理的策略可以包括错误恢复、错误报告和错误定位等方面。以下关于错误恢复的描述中，错误的是？（）A.错误恢复的主要任务是在检测到错误后，尽可能地恢复编译过程，以便继续进行编译B.错误恢复可以采用不同的策略，如跳过错误语句、插入缺失的符号、替换错误的符号等C.错误恢复的策略应该根据具体的错误类型和编译阶段来选择，以保证恢复的效果和正确性D.错误恢复可以完全避免源程序中的错误，保证编译过程的顺利进行15、在编译优化中，数据依赖分析是一项重要的技术。关于数据依赖分析的作用和方法，以下描述错误的是：（）数据依赖分析用于确定程序中操作之间的数据相关性，包括流依赖、反依赖和输出依赖。通过数据依赖分析，可以发现指令之间的潜在并行性，为优化提供依据。常见的数据依赖分析方法有数组下标分析、指针分析等。那么，以下关于数据依赖分析的说法中，错误的是：A.数据依赖分析有助于提高程序的并行性B.流依赖会限制指令的重排序C.反依赖不会影响指令的执行顺序D.数据依赖分析的结果是绝对准确的16、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17、对于自底向上的算符优先分析法，以下关于算符优先关系的确定，不正确的是？（）A.根据文法的产生式确定B.优先关系具有传递性C.优先关系是唯一确定的D.可以通过分析语法树确定18、考虑一个具有递归调用的函数，在编译时，对于函数调用的处理通常采用：（）A.静态链B.动态链C.全局变量D.以上都不是19、代码优化是提高程序执行效率和质量的重要手段。在编译过程中，关于代码优化的描述，哪一项是不准确的？（）A.代码优化可以在中间代码阶段和目标代码阶段进行B.常见的代码优化技术包括删除冗余代码、强度削弱、循环优化等C.代码优化的目标是使生成的目标代码运行速度最快，而不考虑代码的大小D.代码优化需要在不改变程序语义的前提下进行，以保证程序的正确性20、对于一个复杂的程序，其中包含多个相互递归的函数。在编译时，为了正确处理这种递归调用，以下哪种数据结构可能会被用于管理函数调用的上下文和参数传递？（）A.栈B.队列C.链表D.树二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）代码优化是提高程序执行效率的重要手段。详细说明在编译过程中可以进行的代码优化种类，如常量传播、循环优化等，并解释每种优化的原理和实现方法。2、（本题5分）在编译原理中，解释文法的左因子消除的方法和步骤，以及消除左因子对语法分析效率的影响。3、（本题5分）在编译原理中，解释文法的歧义性消除的高级技术，如优先级和结合性的设定、算符重载的处理等，并举例说明。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设想有一种编程语言支持元编程，即程序可以在运行时生成和修改自身的代码。描述在编译这种语言时，如何在词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和代码优化等阶段处理元编程的相关特性。讨论元编程带来的灵活性和复杂性，以及在编译过程中如何确保程序的正确性和安全性。2、（本题5分）考虑一个目标代码生成阶段，针对特定的硬件架构（例如x86架构），将三地址码转换为机器指令。详细描述目标代码生成的过程，包括寄存器分配策略、指令选择和地址计算等方面。以一个具体的三地址码序列为例，展示如何生成相应的机器指令，并解释每一步的决策依据。同时，讨论不同的寄存器分配算法（如贪心算法、图着色算法）在该过程中的应用和优缺点。最后，考虑代码优化的因素，如减少指令数量、提高指令并行性等，说明如何在目标代码生成阶段进行初步的优化。3、（本题5分）探讨工业物联网中的安全威胁与防护措施。研究针对工业控制系统的网络攻击手段，如恶意软件、拒绝服务攻击等。阐述如何建立全面的安全防护体系，包括身份认证、访问控制、加密技术和安全监测，以保障工业物联网的安全运行。4、（本题5分）在一个具有宏定义和宏展开功能的编程语言中，描述宏的定义语法和展开机制。解释如何处理宏参数的传递和替换，以及宏展开可能带来的代码膨胀和潜在的语义问题。给出一个包含复杂宏定义和使用的程序示例，并展示宏展开后的代码。5、（本题5分）在一个具有跨平台编译能力的编译器中，描述如何处理不同操作系统和硬件架构的差异，包括字节序、内存对齐、系统调用