2025年大學軟件工程（代碼優(yōu)化與調(diào)試）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共8題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案填寫在相應位置。1.以下哪種優(yōu)化技術可以有效減少代碼中的循環(huán)次數(shù)？A.循環(huán)展開B.內(nèi)聯(lián)函數(shù)C.死代碼消除D.常量折疊答案：A2.在代碼調(diào)試中，用于定位程序執(zhí)行到某一行時變量值的工具是？A.調(diào)試器的斷點功能B.性能分析工具C.代碼覆蓋率工具D.內(nèi)存檢查工具答案：A3.對于一段頻繁進行字符串拼接的代碼，以下優(yōu)化措施合理的是？A.使用StringBuilder代替StringB.減少字符串的創(chuàng)建次數(shù)C.避免在循環(huán)中進行字符串拼接D.以上都是答案：D4.代碼優(yōu)化的目標不包括以下哪一項？A.提高代碼執(zhí)行效率B.減少代碼占用空間C.增強代碼可讀性D.增加代碼功能答案：D5.當調(diào)試多線程程序時，發(fā)現(xiàn)某個線程出現(xiàn)死鎖，以下哪種方法有助于定位死鎖原因？A.查看線程堆棧信息B.增加線程睡眠時間C.減少線程優(yōu)先級D.重新編譯代碼答案：A6.以下哪種代碼結構不利于優(yōu)化？A.順序結構B.分支結構C.嵌套循環(huán)結構D.簡單函數(shù)調(diào)用結構答案：C7.在優(yōu)化代碼時，對于函數(shù)調(diào)用開銷較大的情況，可采取的優(yōu)化策略是？A.減少函數(shù)參數(shù)數(shù)量B.增加函數(shù)局部變量C.將函數(shù)內(nèi)聯(lián)D.降低函數(shù)返回值類型答案：C8.代碼調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)程序出現(xiàn)邏輯錯誤，最有效的排查方法是？A.逐步執(zhí)行代碼查看變量值變化B.重新編寫代碼C.增加更多的輸出語句D.更換調(diào)試工具答案：A第II卷（非選擇題共60分）二、簡答題（共20分）答題要求：本卷共2題，每題10分。請簡要回答問題。1.簡述代碼優(yōu)化中循環(huán)優(yōu)化的主要方法及原理。答案：循環(huán)優(yōu)化主要方法有循環(huán)展開，即將循環(huán)體展開多次執(zhí)行，減少循環(huán)控制開銷；循環(huán)不變代碼外提，把循環(huán)中不隨循環(huán)變量變化的代碼移到循環(huán)外，避免重復計算；歸納變量優(yōu)化，對循環(huán)中與循環(huán)變量有線性關系的變量進行優(yōu)化處理等。原理是通過減少不必要的計算和操作，提高循環(huán)執(zhí)行效率。2.說明在代碼調(diào)試中，如何利用調(diào)試工具查找內(nèi)存泄漏問題。答案：利用調(diào)試工具的內(nèi)存檢查功能，查看程序運行過程中內(nèi)存的分配和釋放情況。比如在調(diào)試器中設置內(nèi)存監(jiān)控點，觀察哪些內(nèi)存區(qū)域在程序執(zhí)行后沒有被正確釋放。通過分析內(nèi)存占用情況，找出可能導致內(nèi)存泄漏的代碼段，如未釋放的動態(tài)分配內(nèi)存等。三、分析題（共15分）答題要求：本卷共1題，15分。分析給定代碼片段存在的問題，并提出優(yōu)化建議。```javapublicclassExample{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringresult="";for(inti=0;i<10;i++){result+=i;}System.out.println(result);}}```答案：這段代碼存在的問題是在循環(huán)中頻繁進行字符串拼接，效率較低。因為每次循環(huán)都會創(chuàng)建新的字符串對象。優(yōu)化建議是使用StringBuilder代替String進行字符串拼接。修改后的代碼如下：```javapublicclassExample{publicstaticvoidmain(String[]args){StringBuilderresult=newStringBuilder();for(inti=0;i<10;i++){result.append(i);}System.out.println(result.toString());}}```四、材料分析題（共15分）答題要求：本卷共3題，每題5分。閱讀以下材料，回答問題。材料：在一個大型軟件項目中，開發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)部分代碼執(zhí)行效率低下。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)有一個函數(shù)被頻繁調(diào)用，該函數(shù)內(nèi)部包含復雜的邏輯判斷和循環(huán)操作。1.請分析該函數(shù)執(zhí)行效率低下可能的原因。答案：函數(shù)內(nèi)部復雜的邏輯判斷和循環(huán)操作可能導致大量的計算和比較，增加了執(zhí)行時間。頻繁調(diào)用也會帶來額外的開銷，比如函數(shù)調(diào)用的棧操作等。2.針對該函數(shù)，你認為可以采取哪些優(yōu)化措施？答案：可以對函數(shù)內(nèi)部的邏輯進行梳理，簡化復雜的判斷和循環(huán)結構。例如合并一些重復的判斷條件，優(yōu)化循環(huán)中的計算。還可以考慮將部分邏輯提取成獨立的子函數(shù)，提高代碼復用性和可讀性。對于頻繁調(diào)用的情況，可以考慮將函數(shù)內(nèi)聯(lián)或者進行緩存策略。3.如何驗證優(yōu)化措施是否有效？答案：可以使用性能分析工具，如代碼執(zhí)行時間統(tǒng)計工具，對比優(yōu)化前后函數(shù)的執(zhí)行時間。也可以通過查看程序整體的運行效率指標，如響應時間、吞吐量等，來驗證優(yōu)化措施是否有效。還可以進行壓力測試，觀察在高負載情況下優(yōu)化后的函數(shù)表現(xiàn)。五、綜合題（共10分）答題要求：本卷共1題，10分。請結合所學知識，設計一個優(yōu)化與調(diào)試方案，解決以下場景問題。場景：一個多線程的服務器程序，在運行一段時間后出現(xiàn)性能下降，并且偶爾會出現(xiàn)程序崩潰的情況。答案：優(yōu)化與調(diào)試方案如下：首先，使用性能分析工具對服務器程序進行全面性能分析，找出性能瓶頸所在，比如確定是哪個線程或者哪個函數(shù)調(diào)用占用資源過多。對于多線程問題，利用調(diào)試工具查看線程狀態(tài)和資源競爭情況，排查是否存在死鎖或