長(zhǎng)沙理工大學(xué)城南學(xué)院《編譯》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級(jí)專(zhuān)業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專(zhuān)業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫(xiě)、漏寫(xiě)或字跡不清者，成績(jī)按零分記?！堋狻€(xiàn)…………第1頁(yè)，共1頁(yè)長(zhǎng)沙理工大學(xué)城南學(xué)院

《編譯》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、語(yǔ)義分析階段在編譯過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，它主要對(duì)語(yǔ)法分析所產(chǎn)生的語(yǔ)法樹(shù)進(jìn)行語(yǔ)義檢查和處理。以下關(guān)于語(yǔ)義分析的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.語(yǔ)義分析需要檢查變量是否先聲明后使用，類(lèi)型是否匹配等B.語(yǔ)義分析可以在語(yǔ)法分析的同時(shí)進(jìn)行，稱(chēng)為語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯C.語(yǔ)義分析通常會(huì)生成中間代碼，以便于后續(xù)的優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成D.語(yǔ)義分析只關(guān)注語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的正確性，不涉及程序的具體含義和邏輯2、中間代碼生成是編譯過(guò)程中的一個(gè)階段，其目的是便于代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成。對(duì)于以下的簡(jiǎn)單算術(shù)表達(dá)式：

(2+3)*4

，以下哪種中間代碼形式最有可能被生成？（）A.三地址碼：

t1=2+3;t2=t1*4;

B.后綴表達(dá)式：

23+4*

C.語(yǔ)法樹(shù)的形式D.直接生成目標(biāo)機(jī)器代碼3、中間代碼生成是編譯過(guò)程中的一個(gè)中間步驟，其目的是為了便于優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成。以下哪種中間代碼形式常用于編譯程序？（）A.三元式B.四元式C.抽象語(yǔ)法樹(shù)D.以上都是4、語(yǔ)義分析中，對(duì)于指針的處理是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，以下關(guān)于指針的語(yǔ)義分析描述，錯(cuò)誤的是？（）A.需要檢查指針的解引用是否合法B.指針的類(lèi)型和所指向的對(duì)象類(lèi)型必須匹配C.指針運(yùn)算的結(jié)果總是可以在編譯時(shí)確定D.指針增加了程序的靈活性，但也增加了語(yǔ)義分析的難度5、在語(yǔ)法分析中，自頂向下分析方法和自底向上分析方法各有特點(diǎn)，對(duì)于自頂向下分析，以下描述不正確的是？（）A.從文法的開(kāi)始符號(hào)出發(fā)推導(dǎo)輸入符號(hào)串B.可能會(huì)出現(xiàn)回溯現(xiàn)象C.對(duì)文法的限制較少D.分析效率通常高于自底向上分析6、在語(yǔ)義分析中，對(duì)于數(shù)組的訪問(wèn)需要進(jìn)行邊界檢查。假設(shè)我們有一個(gè)數(shù)組定義為“intarr[10]”，在程序中訪問(wèn)“arr[15]”。以下哪種情況會(huì)發(fā)生？（）A.程序正常運(yùn)行，但結(jié)果錯(cuò)誤B.程序會(huì)拋出運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤C.程序會(huì)自動(dòng)調(diào)整索引，訪問(wèn)正確的元素D.無(wú)法確定會(huì)發(fā)生什么7、在詞法分析中，有限自動(dòng)機(jī)是一種常用的模型。關(guān)于確定有限自動(dòng)機(jī)（DFA）和非確定有限自動(dòng)機(jī)（NFA），以下描述不正確的是：（）A.DFA的每個(gè)狀態(tài)對(duì)于輸入符號(hào)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(jià)的DFA，且轉(zhuǎn)換過(guò)程是唯一的C.DFA的識(shí)別能力與NFA相同，都能識(shí)別相同的語(yǔ)言D.在實(shí)際應(yīng)用中，DFA通常比NFA更易于實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化8、在編譯原理中，符號(hào)表是用于存儲(chǔ)程序中各種符號(hào)的信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于符號(hào)表的作用，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.符號(hào)表可以幫助編譯器在語(yǔ)義分析階段檢查變量的聲明和使用是否一致B.符號(hào)表在代碼生成階段為變量分配存儲(chǔ)空間和寄存器C.符號(hào)表中的信息在整個(gè)編譯過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變化，一旦建立就保持固定D.符號(hào)表可以提高編譯器在處理復(fù)雜程序時(shí)的效率和準(zhǔn)確性9、在詞法分析器的設(shè)計(jì)中，使用正則表達(dá)式來(lái)描述單詞的模式，以下哪個(gè)不是正則表達(dá)式的基本操作符？（）A.連接B.或C.閉包D.取余10、考慮以下的代碼片段

voidfunction(inta[]){a[0]=10;}

，在參數(shù)傳遞時(shí)，采用的方式是：（）A.值傳遞B.引用傳遞C.指針傳遞D.以上都不是11、編譯過(guò)程中的代碼生成器需要考慮目標(biāo)機(jī)器的特性，以下關(guān)于目標(biāo)機(jī)器的存儲(chǔ)層次，不包括？（）A.寄存器B.高速緩存C.主存D.網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)12、在編譯優(yōu)化中，死代碼消除是一種常見(jiàn)的優(yōu)化技術(shù)。假設(shè)在一段程序中，存在一個(gè)計(jì)算結(jié)果從未被使用的表達(dá)式。以下哪種情況可以確定該表達(dá)式為死代碼？（）A.表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果在當(dāng)前函數(shù)內(nèi)未被使用B.表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果在整個(gè)程序中未被使用C.表達(dá)式的計(jì)算結(jié)果在后續(xù)的代碼中可能會(huì)被使用D.以上情況都不能確定該表達(dá)式為死代碼13、對(duì)于編譯原理中的語(yǔ)法規(guī)則表示方法，以下關(guān)于上下文無(wú)關(guān)文法（Context-FreeGrammar，CFG）的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.上下文無(wú)關(guān)文法可以清晰地描述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的大多數(shù)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)B.它通過(guò)產(chǎn)生式來(lái)定義語(yǔ)言的語(yǔ)法，產(chǎn)生式的左邊是一個(gè)非終結(jié)符，右邊是由終結(jié)符和非終結(jié)符組成的符號(hào)串C.上下文無(wú)關(guān)文法無(wú)法處理具有上下文依賴(lài)關(guān)系的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)D.利用上下文無(wú)關(guān)文法，可以通過(guò)推導(dǎo)或歸約的方式來(lái)分析輸入的字符串是否符合語(yǔ)法規(guī)則14、語(yǔ)義分析階段需要對(duì)語(yǔ)法分析樹(shù)中的各種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)進(jìn)行語(yǔ)義檢查和處理，以下關(guān)于語(yǔ)義分析的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是？（）A.包括類(lèi)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(yǔ)法結(jié)構(gòu)的含義和邏輯D.不需要考慮運(yùn)行時(shí)的效率問(wèn)題15、對(duì)于自底向上的算符優(yōu)先分析法，若存在歸約-歸約沖突，可能的解決方法是？（）A.引入新的算符B.改變優(yōu)先關(guān)系C.提取左因子D.以上都不對(duì)二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋在編譯過(guò)程中如何處理代碼的數(shù)組越界檢查的開(kāi)銷(xiāo)和優(yōu)化策略，分析其權(quán)衡。2、（本題5分）詳細(xì)闡述編譯程序的前端和后端的劃分及各自的功能，說(shuō)明前后端分離的優(yōu)點(diǎn)和在跨平臺(tái)編譯中的應(yīng)用。3、（本題5分）說(shuō)明編譯過(guò)程中的異常安全的編譯保證，包括異常發(fā)生時(shí)資源的正確釋放和程序狀態(tài)的恢復(fù)。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分析一個(gè)用Java實(shí)現(xiàn)的代理模式的動(dòng)態(tài)代理版本的程序，解釋編譯時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)生成代理類(lèi)的處理和運(yùn)行時(shí)的調(diào)用機(jī)制。2、（本題5分）有一段使用C語(yǔ)言的指針?biāo)阈g(shù)和數(shù)組越界檢查來(lái)優(yōu)化內(nèi)存訪問(wèn)和避免錯(cuò)誤的程序，詳細(xì)分析編譯器如何在保證安全性的前提下進(jìn)行性能優(yōu)化，以及可能出現(xiàn)的未定義行為。3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)使用字符串操作和字符編碼轉(zhuǎn)換的Java程序，詳細(xì)探討編譯時(shí)對(duì)字符串常量的處理和字符編碼的檢查。4、（本題5分）給定一個(gè)包含Java注解與反射結(jié)合的高級(jí)程序，仔細(xì)分析編譯時(shí)對(duì)注解信息的提取和運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)行為控制。5、（本題5分）給定一段涉及C語(yǔ)言線(xiàn)程安全（ThreadSafety）的代碼，深入分析編譯時(shí)對(duì)共享資源的保護(hù)、同步原語(yǔ)的使用以及多線(xiàn)程環(huán)境下的競(jìng)爭(zhēng)條件檢測(cè)。四、綜合題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）考慮一個(gè)具有條件語(yǔ)句（if-else）和循環(huán)語(yǔ)句（while）的編程語(yǔ)言。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并描述該語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則，使用上下文無(wú)關(guān)文法（CFG）的形式。解釋每個(gè)產(chǎn)生式的含義，并給出一些符合和不符合該語(yǔ)法的程序示例。然后，基于所設(shè)計(jì)的語(yǔ)法，構(gòu)建一個(gè)遞歸下降的語(yǔ)法分析器。詳細(xì)闡述語(yǔ)法分析器中每個(gè)函數(shù)的功能和實(shí)現(xiàn)邏輯，并通過(guò)分析幾個(gè)具體的程序片段來(lái)說(shuō)明其工作過(guò)程。2、（本題10分）在編譯一個(gè)具有代碼自省和反射能力的語(yǔ)言時(shí)，描述如何在運(yùn)行時(shí)獲取