自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁常州工學院《編譯原理》

2021-2022學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在詞法分析中，有限自動機是一種重要的工具。關于確定有限自動機（DFA）和非確定有限自動機（NFA），以下說法錯誤的是：（）A.DFA的每個狀態(tài)對于輸入字符的轉(zhuǎn)移是唯一確定的，而NFA不是B.任何NFA都可以轉(zhuǎn)換為等價的DFAC.DFA的狀態(tài)數(shù)一定少于或等于與其等價的NFA的狀態(tài)數(shù)D.在詞法分析器的實現(xiàn)中，通常使用NFA而不是DFA，因為NFA更簡單2、中間代碼的形式有多種，例如三地址碼、逆波蘭式等，以下關于中間代碼形式的比較，不正確的是？（）A.三地址碼直觀易懂，便于優(yōu)化B.逆波蘭式便于計算機處理表達式C.中間代碼形式的選擇對編譯結(jié)果沒有影響D.不同的中間代碼形式在不同場景下各有優(yōu)勢3、在代碼生成階段，編譯器需要將中間代碼轉(zhuǎn)換為目標機器的指令。假設目標機器是一個具有固定寄存器分配策略的體系結(jié)構(gòu)，對于頻繁使用的變量，編譯器通常會優(yōu)先將其分配到：（）A.通用寄存器B.內(nèi)存C.棧D.高速緩存4、編譯原理是計算機科學中的重要領域，它涉及將高級編程語言轉(zhuǎn)換為機器語言。以下關于編譯過程的描述中，錯誤的是？（）A.編譯過程通常包括詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化和目標代碼生成等階段B.詞法分析階段將源程序分解為一個個單詞，如標識符、關鍵字、運算符等C.語法分析階段檢查源程序的語法結(jié)構(gòu)是否正確，如括號是否匹配、語句是否完整等D.編譯過程中只需要進行一次詞法分析和語法分析，后續(xù)階段不需要再次進行5、在代碼優(yōu)化中，循環(huán)不變量外提是一種針對循環(huán)的優(yōu)化技術，以下關于循環(huán)不變量的描述，錯誤的是？（）A.在循環(huán)中值不變的表達式B.外提后可以減少循環(huán)內(nèi)的計算C.所有的循環(huán)不變量都可以外提D.外提時需要考慮其使用位置6、在符號表的實現(xiàn)中，采用鏈表存儲符號信息時，以下關于鏈表的描述，不正確的是？（）A.插入和刪除操作比較方便B.查找操作的效率較低C.適合符號數(shù)量較少的情況D.鏈表的存儲空間利用率高7、關于編譯過程中的語法樹（SyntaxTree），以下說法準確的是：（）A.語法樹直觀地展示了源程序的語法結(jié)構(gòu)，是語法分析的重要結(jié)果之一B.語法樹的節(jié)點只包含終結(jié)符，不包含非終結(jié)符C.語法樹的構(gòu)建是在詞法分析階段完成的，與語法分析無關D.語法樹的形狀和結(jié)構(gòu)對于代碼生成沒有任何影響8、語法分析中的預測分析表是LL(1)分析法的重要組成部分。假設我們有一個語法規(guī)則集，要構(gòu)建預測分析表，以下哪個因素是關鍵的？（）A.每個非終結(jié)符的First集合和Follow集合B.終結(jié)符的數(shù)量C.非終結(jié)符的數(shù)量D.語法規(guī)則的數(shù)量9、對于編譯原理中的并行編譯技術，以下關于任務并行和數(shù)據(jù)并行的描述，哪一項是錯誤的？（）A.任務并行是將一個程序分解為多個可以獨立執(zhí)行的任務，在不同的處理器上同時執(zhí)行B.數(shù)據(jù)并行是對數(shù)據(jù)進行劃分，多個處理器同時對不同的數(shù)據(jù)部分進行相同的操作C.任務并行主要適用于具有明顯任務劃分的程序，而數(shù)據(jù)并行適用于數(shù)據(jù)密集型的計算D.并行編譯技術可以在不改變串行程序邏輯的情況下，自動實現(xiàn)任務并行和數(shù)據(jù)并行，無需程序員的干預10、目標代碼生成是編譯的最后一個階段，將中間代碼或語法樹轉(zhuǎn)換為目標機器的指令代碼。對于目標代碼生成，以下說法不正確的是：（）A.目標代碼可以是機器語言代碼，也可以是匯編語言代碼B.目標代碼生成需要考慮目標機器的寄存器分配、指令選擇等問題C.不同的目標機器可能需要不同的目標代碼生成策略D.目標代碼生成過程中不需要考慮目標機器的存儲管理和尋址方式11、目標代碼生成是編譯的最后一個階段，將中間代碼轉(zhuǎn)換為特定機器的目標代碼。在生成目標代碼時，需要考慮的因素不包括？（）A.機器的指令系統(tǒng)B.寄存器的使用C.源程序的語法結(jié)構(gòu)D.存儲單元的分配12、在詞法分析中，使用有窮自動機識別單詞時，若狀態(tài)無法轉(zhuǎn)移，意味著？（）A.輸入字符串非法B.識別到一個單詞C.詞法分析器出錯D.需要回溯13、在自底向上的語法分析方法中，如算符優(yōu)先分析法，對于表達式

a+b*c

，其歸約過程通常是：（）A.從左到右依次歸約B.從右到左依次歸約C.先歸約乘法運算，再歸約加法運算D.先歸約加法運算，再歸約乘法運算14、編譯過程中的錯誤處理是一個關鍵部分。當編譯器遇到語法錯誤時，通常采取的策略是：（）A.立即停止編譯，報告錯誤B.嘗試自動修復錯誤并繼續(xù)編譯C.跳過錯誤部分，繼續(xù)編譯后面的代碼D.回退到之前的正確位置，重新分析15、在編譯過程中，詞法分析的主要任務是將輸入的源程序分割成一個個單詞符號，以下關于詞法分析的描述，正確的是：（）A.詞法分析可以識別程序中的所有語法錯誤B.詞法分析器不需要考慮上下文信息，只關注單個單詞的識別C.詞法分析的結(jié)果直接生成目標代碼D.詞法分析器會對單詞進行語義分析和計算16、在編譯過程中，對于代碼的調(diào)試信息生成，假設我們希望在生成的目標代碼中包含足夠的調(diào)試信息，以便在調(diào)試器中進行有效的調(diào)試。以下哪種方式能夠生成最有用的調(diào)試信息？（）A.包含源代碼行號和變量名B.記錄函數(shù)調(diào)用棧C.生成符號表和類型信息D.以上方式都很重要，綜合使用能夠生成最有用的調(diào)試信息17、中間代碼生成是編譯過程中的一個重要步驟，它將源程序轉(zhuǎn)換為一種更易于優(yōu)化和目標代碼生成的中間表示形式。以下關于中間代碼的描述，不正確的是：（）A.常見的中間代碼形式有三地址碼、四元式、三元式等B.中間代碼的生成可以基于語法樹或抽象語法樹進行C.中間代碼的設計應盡量接近目標機器的指令集，以減少目標代碼生成的難度D.中間代碼生成的過程中可以進行一些常量折疊、代數(shù)優(yōu)化等簡單的優(yōu)化操作18、在編譯優(yōu)化中，循環(huán)優(yōu)化是一個重要的方面。關于循環(huán)優(yōu)化，以下描述不正確的是：（）A.代碼外提是一種循環(huán)優(yōu)化技術，將循環(huán)不變量提到循環(huán)外計算B.強度削弱是將復雜的運算替換為更簡單但等價的運算，以提高循環(huán)效率C.循環(huán)展開可以增加每次循環(huán)執(zhí)行的工作量，從而減少循環(huán)的次數(shù)D.循環(huán)優(yōu)化只適用于簡單的循環(huán)結(jié)構(gòu)，對于復雜的嵌套循環(huán)無法進行優(yōu)化19、在詞法分析中，有限自動機是一種重要的工具。確定有限自動機和非確定有限自動機的區(qū)別在于？（）A.狀態(tài)轉(zhuǎn)移的確定性B.接受語言的能力C.能否用于實際的詞法分析D.對復雜詞法規(guī)則的描述能力20、語義分析階段在編譯過程中負責檢查和處理程序中的語義錯誤，并為代碼生成階段收集必要的信息。對于語義分析，以下描述不正確的是：（）A.語義分析需要確定變量的類型、作用域以及是否被正確使用B.語義分析要檢查表達式的運算是否合法，例如除數(shù)是否為零C.語義分析會為中間代碼生成階段構(gòu)建符號表，用于存儲變量和函數(shù)的相關信息D.語義分析只關注程序的語法結(jié)構(gòu)是否正確，不涉及程序的具體邏輯和含義21、在自底向上的語法分析方法中，常用的算法是LR分析算法，以下關于LR分析的描述，正確的是？（）A.它可以處理所有的上下文無關文法B.不需要向前查看輸入符號C.分析表的構(gòu)造比較簡單D.對文法的限制較少22、在編譯原理中，關于代碼優(yōu)化的技術，以下關于常量傳播的描述，哪一個是正確的？（）A.常量傳播是將程序中的變量替換為其在特定上下文中的常量值，前提是該變量的值在該上下文不會改變B.它主要用于優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)，減少循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)C.常量傳播會增加程序的代碼量，但能提高程序的可讀性D.這種技術只適用于整數(shù)類型的常量，對于浮點數(shù)和字符串常量不適用23、在編譯原理中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇對編譯程序的性能有重要影響。關于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在編譯中的應用，以下說法錯誤的是：（）A.?？梢杂糜诒磉_式求值、語法分析中的符號棧等B.隊列可以用于實現(xiàn)詞法分析中的字符緩沖區(qū)C.二叉樹常用于符號表的組織和語法樹的構(gòu)建D.圖結(jié)構(gòu)在編譯中很少使用，因為其復雜性較高24、在目標代碼生成中，對于條件跳轉(zhuǎn)指令的生成需要考慮目標機器的特性。假設目標機器的條件跳轉(zhuǎn)指令有一定的限制，以下哪種方式可能用于優(yōu)化條件跳轉(zhuǎn)的生成？（）A.減少條件跳轉(zhuǎn)的使用B.合并條件跳轉(zhuǎn)C.改變條件判斷的順序D.以上都有可能25、在編譯過程中，詞法分析的主要任務是將輸入的源程序分割成一個個的單詞符號。對于以下代碼片段

intnum=10;

，詞法分析器在處理時，會將

int

識別為以下哪種單詞符號類型？（）A.標識符B.關鍵字C.常量D.運算符二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在編譯優(yōu)化中，如何利用分支預測技術提高程序的執(zhí)行效率，舉例說明常見的分支預測算法和效果。2、（本題5分）在編譯原理中，解釋文法的最小化問題，說明如何將一個文法最小化以減少狀態(tài)數(shù)量和提高語法分析的效率。3、（本題5分）論述編譯過程中的并行編譯中的任務調(diào)度和負載均衡策略，以及如何在多核環(huán)境下提高編譯效率。4、（本題5分）解釋編譯過程中的代碼生成中的浮點運算的優(yōu)化，如舍入模式的選擇、精度控制和異常處理。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個支持代碼版本控制和差異比較的編譯系統(tǒng)，闡述如何在編譯過程中記錄代碼的變更歷史，并生成有意義的版本差異報告。討論版本控制對軟件開發(fā)流程的影響，通過一個多次修改的代碼項目展示版本比較的結(jié)果，字數(shù)不少于2450字。2、（本題5分）考慮一個支持代碼混淆和加密的編譯系統(tǒng)，描述混淆和加密的級別（如輕度、中度、重度）和相應的技術實現(xiàn)。解釋如何平衡代碼的安全性和可讀性，以及對性能的影響。給出一個程序示例，并展示不同混淆和加密級別下的代碼效果。3、（本題5分）假設我們正在設計一種新的編程語言，其中包括了復雜的類型系統(tǒng)和函數(shù)式編程特性。在編譯過程中，需要對類型進行嚴格的檢查和推導，以確保程序的正確性和安全性。請詳細描述在詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成和代碼優(yōu)化等階段，如何處理這種復雜的類型系統(tǒng)和函數(shù)式編程特性，并給出相應的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計。同時，考慮如何處理可能出現(xiàn)的類型錯誤和優(yōu)化函數(shù)調(diào)用的效率。4、（本題5分）深入研究在編譯原理中，編譯器如何支持函數(shù)式編程語言（如Haskell或Lisp）的特性。包括高階函數(shù)、惰性求值、閉包等。以一個函數(shù)式編程的示例代碼，展示編譯器如何實現(xiàn)這些特性并進行優(yōu)化。5、（本題5分）在編譯一個具有特定的性能分析和調(diào)優(yōu)工具集成的編譯環(huán)境時，解釋如何在編譯和運行時收集性能數(shù)據(jù)，以及如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)進行代碼優(yōu)化。描述常見的性能指標和分析方法，通過一個性能瓶頸的代碼示例展示調(diào)優(yōu)過程，字數(shù)不少于