學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁華東師范大學

《編譯原理與技術》2023-2024學年第一學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，需要進行錯誤處理。以下關于編譯錯誤處理的描述，錯誤的是？（）A.應盡可能準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行2、中間代碼優化的目的是提高代碼的質量和執行效率。以下哪種優化方法可以減少中間代碼的冗余？（）A.常量合并B.代數化簡C.控制流優化D.以上都是3、對于以下的文法規則

E->E+T|T

，

T->T*F|F

，

F->(E)|id

，要進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情況下性能較好？（）A.逐個字符比較B.使用哈希函數先進行初步篩選C.先比較字符串的長度，再比較內容D.以上算法的效果取決于具體的字符串內容和長度5、在處理函數指針的程序中，編譯器需要確保函數指針的調用和使用是正確的。假設我們有一個函數指針，它可能指向多個不同的函數。以下哪種方式能夠在運行時正確地確定所指向的函數并進行調用？（）A.通過函數指針的類型信息B.通過額外的標識或標志來區分C.在調用時動態解析D.以上方式都不可靠，無法保證正確調用6、考慮以下的代碼片段

int*p;p=newint[10];

，在編譯時，關于內存分配的處理，正確的是：（）A.在運行時動態分配內存B.在編譯時確定內存分配C.不需要進行內存分配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構進行語義檢查和處理，以下關于語義分析的說法，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.主要關注語法結構的含義和邏輯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點開始，逐步向下推導，適用于語法規則簡單、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構，無需考慮語法的復雜性C.自頂向下分析從語法樹的葉子節點開始，逐步向上構建，對于復雜的語法結構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據結構。關于符號表的作用，以下描述錯誤的是：（）A.符號表用于記錄變量、函數、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、目標代碼生成時，對于不同的體系結構（如x86和ARM），需要調整的方面包括？（）A.指令格式和寄存器使用B.內存尋址方式C.數據類型的表示和處理D.以上都是11、在上下文無關文法中，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.判定過程比較復雜，但有明確的算法D.所有上下文無關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。假設在一個程序中，有多個函數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.為每個函數創建獨立的符號表B.將所有變量都存儲在同一個符號表中，通過上下文區分C.禁止使用同名的局部變量D.隨機選擇一個變量進行處理13、在詞法分析器的設計中，使用正則表達式可以描述單詞的模式。假設要定義一個能匹配整數、浮點數和標識符的正則表達式，以下哪個表達式可能是合適的？（）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構，是語法分析的重要結果之一B.語法樹的節點只包含終結符，不包含非終結符C.語法樹的構建是在詞法分析階段完成的，與語法分析無關D.語法樹的形狀和結構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節，用于確定輸入程序的語法結構。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、數據競爭的檢測和避免。3、（本題5分）請詳細闡述詞法分析在編譯過程中的作用和主要任務，解釋如何通過有限自動機實現詞法分析器，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）對于一個包含聯合體和位域的結構體程序，研究編譯器如何處理聯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語言實現的樹狀結構的動態構建和遍歷的程序，闡述編譯時對內存分配和指針操作的優化。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）實現的代碼，闡述編譯時算法的原理、邊權比較和樹的構建過程。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）有一段包含數組操作和循環結構的代碼，深入分析其在編譯時如何進行數組邊界檢查、循環優化以及內存分配和訪問的優化策略。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）詳細探討在編譯過程中，如何處理遞歸函數的優化。包括尾遞歸優化、遞歸展開和記憶化技術。以一個復雜的遞歸函數為例，說明每種優化技術的適用情況和效果，以及編譯器如何自動應用這些優化。2、（本題10分）假設存在一種語言，其語法允許復雜的表達式嵌套和運算符重載。詳細闡述在語法分析和語義分析階段如何處理這種復雜的表達式。說明運算符的優先級和結合性如何影響表達式的求值，以及如何實現自定義的運算符重載函數。通過一個包含復雜表達式和運算符重載的代碼示例進行具體分析，字數不少于800字。3、（本題10分）給定一個包含多種控制結構（如循環、條件分支）和復雜表達式的程序代碼，使用自頂向下或自底向上的語法分析方法進行分析。詳細描述分析過程，包括構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語法錯誤。在語義分析階段，如何計算表達式的值、檢查變量的作用域和生命周期，并進行類型檢查和轉換。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