广西艺术学院《编码理论》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、对于目标代码的重定位（Relocation），以下说法恰当的是：（）A.重定位是将目标代码中的相对地址转换为绝对地址，以便在不同的内存位置正确执行B.重定位只在链接阶段进行，与编译过程无关C.重定位会改变目标代码的指令内容，可能导致程序的功能出现错误D.重定位只适用于可执行文件，对于库文件和动态链接库不需要进行重定位2、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3、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4、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5、在编译程序中，代码优化的目的是提高目标程序的执行效率，以下哪种优化策略通常不被采用？（）A.消除冗余的计算B.增加代码的长度以提高可读性C.合并已知量的计算D.循环展开6、中间代码优化中，死代码消除是一种常见的优化手段。关于死代码消除，以下说法不正确的是：（）A.死代码是指永远不会被执行的代码片段B.死代码消除可以减少目标代码的大小和提高执行效率C.死代码消除需要对程序的控制流进行分析D.死代码消除只对简单的条件判断语句中的代码有效，对循环中的代码无效7、考虑下面的语法规则：S->aSb|ε，对于输入字符串“aabbb”，以下分析过程正确的是：（）A.可以通过该语法规则成功推导B.无法通过该语法规则推导C.推导过程中会出现歧义D.以上说法都不准确8、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因素B.生成的目标代码可以是汇编代码，也可以是机器语言代码C.目标代码生成过程中，需要对中间代码进行指令选择和地址分配D.目标代码生成的质量只取决于中间代码的质量，与目标机器的特性无关9、在词法分析中，使用状态转换图来描述词法规则。以下关于状态转换图的说法，正确的是？（）A.直观地表示了单词的识别过程B.无法处理复杂的词法规则C.不利于词法分析器的实现D.只能用于确定有限自动机10、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11、对于编译原理中的语法规则表示方法，以下关于上下文无关文法（Context-FreeGrammar，CFG）的描述，哪一项是错误的？（）A.上下文无关文法可以清晰地描述程序设计语言中的大多数语法结构B.它通过产生式来定义语言的语法，产生式的左边是一个非终结符，右边是由终结符和非终结符组成的符号串C.上下文无关文法无法处理具有上下文依赖关系的语法结构D.利用上下文无关文法，可以通过推导或归约的方式来分析输入的字符串是否符合语法规则12、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13、中间代码生成是编译过程中的一个重要环节。关于中间代码的形式，以下说法错误的是：（）中间代码是一种介于源程序和目标代码之间的表示形式，其目的是便于进行代码优化和目标代码生成。常见的中间代码形式有三地址码、后缀表达式、抽象语法树等。中间代码生成需要根据源程序的语法结构和语义信息，将其转换为相应的中间代码形式。那么，以下关于中间代码的说法中，错误的是：A.中间代码的设计应便于进行优化操作B.不同的编译器可以采用不同的中间代码形式C.中间代码生成过程中不需要考虑目标机器的特性D.中间代码可以提高编译的效率和可移植性14、在语义分析中，对于数组的访问需要进行边界检查。假设我们有一个数组定义为“intarr[10]”，在程序中访问“arr[15]”。以下哪种情况会发生？（）A.程序正常运行，但结果错误B.程序会抛出运行时错误C.程序会自动调整索引，访问正确的元素D.无法确定会发生什么15、目标代码生成是编译的最后一个阶段，负责将中间代码转换为特定目标机器的指令代码。关于目标代码生成，以下表述不正确的是：（）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因素B.生成的目标代码的质量和效率会受到目标机器特性和编译器优化策略的影响C.目标代码生成过程中，可能会进行指令选择、寄存器分配和指令调度等操作D.目标代码生成只需要关注如何将中间代码准确地转换为目标机器指令，无需考虑代码的执行效率二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述在编译优化中，如何利用分支预测技术提高程序的执行效率，举例说明常见的分支预测算法和效果。2、（本题5分）论述编译过程中的函数内联的深度控制和阈值设置，以及如何平衡内联带来的好处和代码膨胀的问题。3、（本题5分）解释在编译中如何处理代码的指针别名分析中的复杂情况，如多级指针和函数指针别名。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一个使用constexpr函数和常量表达式的程序，详细探讨编译时constexpr函数的求值、常量表达式的优化以及在模板编程中的应用。2、（本题5分）对于一个用Java实现的集合框架（如HashMap、ArrayList）的程序，详细探讨编译时对集合操作的类型检查和优化。3、（本题5分）给定一个使用C语言预处理器进行宏定义和条件编译来实现跨平台代码的程序，分析编译器如何处理这些预处理器指令，以及在不同操作系统和编译器上的差异。4、（本题5分）给定一段涉及C语言拓扑排序算法实现的代码，深入分析编译时顶点的入度计算、排序过程的实现以及在有向无环图中的应用。5、（本题5分）对于一个使用C++RTTI（运行时类型信息）的程序，深入分析编译时对类型信息的嵌入和运行时的查询机制。四、综合题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）给定一个使用了代码混淆和加密技术的程序，解释在编译过程中如何实现这些技术。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分别需要进行哪些操作，以保护代码的安全性和保密性。2、（本题10分）假设有一种编程语言，其语法规则允许函数的嵌套调用和递归调用。请阐述在语法分析阶段，如何构建语法树来表示这种复杂的函数调用结构。解释如何