學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁華東師范大學(xué)

《編譯原理與技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、編譯程序在處理過程中，需要進(jìn)行錯誤處理。以下關(guān)于編譯錯誤處理的描述，錯誤的是？（）A.應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地報告錯誤位置和類型B.可以忽略一些不影響程序運行的小錯誤C.錯誤處理不影響編譯的正常流程D.錯誤處理只在語法分析階段進(jìn)行2、中間代碼優(yōu)化的目的是提高代碼的質(zhì)量和執(zhí)行效率。以下哪種優(yōu)化方法可以減少中間代碼的冗余？（）A.常量合并B.代數(shù)化簡C.控制流優(yōu)化D.以上都是3、對于以下的文法規(guī)則

E->E+T|T

，

T->T*F|F

，

F->(E)|id

，要進(jìn)行自頂向下的語法分析，需要消除：（）A.左遞歸B.右遞歸C.公共前綴D.以上都不是4、在處理字符串比較的操作時，編譯器可以采用不同的算法來提高效率。假設(shè)我們要比較兩個較長的字符串，以下哪種算法可能在大多數(shù)情況下性能較好？（）A.逐個字符比較B.使用哈希函數(shù)先進(jìn)行初步篩選C.先比較字符串的長度，再比較內(nèi)容D.以上算法的效果取決于具體的字符串內(nèi)容和長度5、在處理函數(shù)指針的程序中，編譯器需要確保函數(shù)指針的調(diào)用和使用是正確的。假設(shè)我們有一個函數(shù)指針，它可能指向多個不同的函數(shù)。以下哪種方式能夠在運行時正確地確定所指向的函數(shù)并進(jìn)行調(diào)用？（）A.通過函數(shù)指針的類型信息B.通過額外的標(biāo)識或標(biāo)志來區(qū)分C.在調(diào)用時動態(tài)解析D.以上方式都不可靠，無法保證正確調(diào)用6、考慮以下的代碼片段

int*p;p=newint[10];

，在編譯時，關(guān)于內(nèi)存分配的處理，正確的是：（）A.在運行時動態(tài)分配內(nèi)存B.在編譯時確定內(nèi)存分配C.不需要進(jìn)行內(nèi)存分配D.以上都不對7、語義分析階段需要對語法分析樹中的各種語法結(jié)構(gòu)進(jìn)行語義檢查和處理，以下關(guān)于語義分析的說法，錯誤的是？（）A.包括類型檢查、變量作用域檢查等B.可以生成中間代碼C.主要關(guān)注語法結(jié)構(gòu)的含義和邏輯D.不需要考慮運行時的效率問題8、對于語法分析中的自頂向下分析方法，以下關(guān)于其特點和適用場景的描述，哪一個是正確的？（）A.自頂向下分析從語法樹的根節(jié)點開始，逐步向下推導(dǎo)，適用于語法規(guī)則簡單、左遞歸較少的語言B.它總是能夠高效地處理所有類型的語法結(jié)構(gòu)，無需考慮語法的復(fù)雜性C.自頂向下分析從語法樹的葉子節(jié)點開始，逐步向上構(gòu)建，對于復(fù)雜的語法結(jié)構(gòu)具有很好的處理能力D.這種方法在處理存在大量二義性語法的情況時表現(xiàn)出色，且無需消除左遞歸9、在編譯原理中，符號表是用于存儲程序中各種符號的信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于符號表的作用，以下描述錯誤的是：（）A.符號表用于記錄變量、函數(shù)、常量等的名稱、類型、作用域等信息B.在語義分析和代碼生成階段，符號表用于查找符號的相關(guān)屬性C.符號表的組織方式對編譯的效率和存儲空間的使用有重要影響D.符號表只在編譯的前端階段使用，后端階段不再需要10、目標(biāo)代碼生成時，對于不同的體系結(jié)構(gòu)（如x86和ARM），需要調(diào)整的方面包括？（）A.指令格式和寄存器使用B.內(nèi)存尋址方式C.數(shù)據(jù)類型的表示和處理D.以上都是11、在上下文無關(guān)文法中，判斷一個文法是否為LL(1)文法是一個重要的問題，以下關(guān)于LL(1)文法判定的描述，不正確的是？（）A.需要計算First集、Follow集和Select集B.如果存在沖突，則不是LL(1)文法C.判定過程比較復(fù)雜，但有明確的算法D.所有上下文無關(guān)文法都可以判定是否為LL(1)文法12、編譯原理中的符號表用于管理程序中的各種符號信息。假設(shè)在一個程序中，有多個函數(shù)都定義了同名的局部變量。在符號表的組織和管理中，以下哪種方式可以有效地處理這種情況？（）A.為每個函數(shù)創(chuàng)建獨立的符號表B.將所有變量都存儲在同一個符號表中，通過上下文區(qū)分C.禁止使用同名的局部變量D.隨機選擇一個變量進(jìn)行處理13、在詞法分析器的設(shè)計中，使用正則表達(dá)式可以描述單詞的模式。假設(shè)要定義一個能匹配整數(shù)、浮點數(shù)和標(biāo)識符的正則表達(dá)式，以下哪個表達(dá)式可能是合適的？（）A.

\d+|\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

B.

\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

C.

\d+\.\d+|[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*

D.以上都不對14、在詞法分析中，使用有限自動機可以有效地識別單詞符號。假設(shè)我們要識別以“0”開頭，后面跟任意個“1”的字符串。以下哪種有限自動機可以實現(xiàn)這個功能？（）A.確定有限自動機（DFA）B.非確定有限自動機（NFA）C.兩者都可以D.兩者都不可以15、關(guān)于編譯過程中的語法樹（SyntaxTree），以下說法準(zhǔn)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(guān)D.語法樹的形狀和結(jié)構(gòu)對于代碼生成沒有任何影響二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）語法分析是編譯過程中的重要環(huán)節(jié)，用于確定輸入程序的語法結(jié)構(gòu)。解釋自頂向下語法分析和自底向上語法分析的基本思想，并比較它們的優(yōu)缺點和適用場景。2、（本題5分）說明編譯過程中的代碼生成中的線程安全的考慮，如同步原語的生成、數(shù)據(jù)競爭的檢測和避免。3、（本題5分）請詳細(xì)闡述詞法分析在編譯過程中的作用和主要任務(wù)，解釋如何通過有限自動機實現(xiàn)詞法分析器，并舉例說明常見的詞法錯誤。4、（本題5分）在編譯過程中，解釋代碼生成中的寄存器分配策略，如全局寄存器分配、局部寄存器分配和圖著色算法等，并比較它們的性能和適用場景。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于一個包含聯(lián)合體和位域的結(jié)構(gòu)體程序，研究編譯器如何處理聯(lián)合體的存儲空間分配、位域的定義和訪問，以及可能存在的對齊問題。2、（本題5分）分析一個用C語言實現(xiàn)的樹狀結(jié)構(gòu)的動態(tài)構(gòu)建和遍歷的程序，闡述編譯時對內(nèi)存分配和指針操作的優(yōu)化。3、（本題5分）分析一段包含C語言最小生成樹算法（如Prim算法、Kruskal算法）實現(xiàn)的代碼，闡述編譯時算法的原理、邊權(quán)比較和樹的構(gòu)建過程。4、（本題5分）分析一段包含C語言位操作（如&、|、^等）和移位操作（<>）的代碼，闡述編譯時位操作的優(yōu)化、移位的邊界情況處理以及對硬件特性的利用。5、（本題5分）有一段包含數(shù)組操作和循環(huán)結(jié)構(gòu)的代碼，深入分析其在編譯時如何進(jìn)行數(shù)組邊界檢查、循環(huán)優(yōu)化以及內(nèi)存分配和訪問的優(yōu)化策略。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）詳細(xì)探討在編譯過程中，如何處理遞歸函數(shù)的優(yōu)化。包括尾遞歸優(yōu)化、遞歸展開和記憶化技術(shù)。以一個復(fù)雜的遞歸函數(shù)為例，說明每種優(yōu)化技術(shù)的適用情況和效果，以及編譯器如何自動應(yīng)用這些優(yōu)化。2、（本題10分）假設(shè)存在一種語言，其語法允許復(fù)雜的表達(dá)式嵌套和運算符重載。詳細(xì)闡述在語法分析和語義分析階段如何處理這種復(fù)雜的表達(dá)式。說明運算符的優(yōu)先級和結(jié)合性如何影響表達(dá)式的求值，以及如何實現(xiàn)自定義的運算符重載函數(shù)。通過一個包含復(fù)雜表達(dá)式和運算符重載的代碼示例進(jìn)行具體分析，字?jǐn)?shù)不少于800字。3、（本題10分）給定一個包含多種控制結(jié)構(gòu)（如循環(huán)、條件分支）和復(fù)雜表達(dá)式的程序代碼，使用自頂向下或自底向上的語法分析方法進(jìn)行分析。詳細(xì)描述分析過程，包括構(gòu)建語法分析樹的步驟、處理沖突的策略以及如何識別和恢復(fù)語法錯誤。在語義分析階段，如何計算表達(dá)式的值、檢查變量的作用域和生命周期，并進(jìn)行類型檢查和轉(zhuǎn)換。討論在中間代碼生成階段如何選擇合適的中間代碼形式（如三地址碼、抽象語法樹等），以及