站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁長沙理工大學(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2分，共30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、語義分析階段在編譯過程中起著關(guān)鍵作用，它主要對語法分析所產(chǎn)生的語法樹進(jìn)行語義檢查和處理。以下關(guān)于語義分析的描述，錯誤的是：（）A.語義分析需要檢查變量是否先聲明后使用，類型是否匹配等B.語義分析可以在語法分析的同時進(jìn)行，稱為語法制導(dǎo)翻譯C.語義分析通常會生成中間代碼，以便于后續(xù)的優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成D.語義分析只關(guān)注語法結(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程中的一個階段，其目的是便于代碼優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成。對于以下的簡單算術(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.語法樹的形式D.直接生成目標(biāo)機器代碼3、中間代碼生成是編譯過程中的一個中間步驟，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.抽象語法樹D.以上都是4、語義分析中，對于指針的處理是一個復(fù)雜的問題，以下關(guān)于指針的語義分析描述，錯誤的是？（）A.需要檢查指針的解引用是否合法B.指針的類型和所指向的對象類型必須匹配C.指針運算的結(jié)果總是可以在編譯時確定D.指針增加了程序的靈活性，但也增加了語義分析的難度5、在語法分析中，自頂向下分析方法和自底向上分析方法各有特點，對于自頂向下分析，以下描述不正確的是？（）A.從文法的開始符號出發(fā)推導(dǎo)輸入符號串B.可能會出現(xiàn)回溯現(xiàn)象C.對文法的限制較少D.分析效率通常高于自底向上分析6、在語義分析中，對于數(shù)組的訪問需要進(jìn)行邊界檢查。假設(shè)我們有一個數(shù)組定義為“intarr[10]”，在程序中訪問“arr[15]”。以下哪種情況會發(fā)生？（）A.程序正常運行，但結(jié)果錯誤B.程序會拋出運行時錯誤C.程序會自動調(diào)整索引，訪問正確的元素D.無法確定會發(fā)生什么7、在詞法分析中，有限自動機是一種常用的模型。關(guān)于確定有限自動機（DFA）和非確定有限自動機（NFA），以下描述不正確的是：（）A.DFA的每個狀態(tài)對于輸入符號的轉(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DFA，且轉(zhuǎn)換過程是唯一的C.DFA的識別能力與NFA相同，都能識別相同的語言D.在實際應(yīng)用中，DFA通常比NFA更易于實現(xiàn)和優(yōu)化8、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.符號表可以幫助編譯器在語義分析階段檢查變量的聲明和使用是否一致B.符號表在代碼生成階段為變量分配存儲空間和寄存器C.符號表中的信息在整個編譯過程中不會發(fā)生變化，一旦建立就保持固定D.符號表可以提高編譯器在處理復(fù)雜程序時的效率和準(zhǔn)確性9、在詞法分析器的設(shè)計中，使用正則表達(dá)式來描述單詞的模式，以下哪個不是正則表達(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，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、編譯過程中的代碼生成器需要考慮目標(biāo)機器的特性，以下關(guān)于目標(biāo)機器的存儲層次，不包括？（）A.寄存器B.高速緩存C.主存D.網(wǎng)絡(luò)存儲12、在編譯優(yōu)化中，死代碼消除是一種常見的優(yōu)化技術(shù)。假設(shè)在一段程序中，存在一個計算結(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)式的計算結(jié)果在當(dāng)前函數(shù)內(nèi)未被使用B.表達(dá)式的計算結(jié)果在整個程序中未被使用C.表達(dá)式的計算結(jié)果在后續(xù)的代碼中可能會被使用D.以上情況都不能確定該表達(dá)式為死代碼13、對于編譯原理中的語法規(guī)則表示方法，以下關(guān)于上下文無關(guān)文法（Context-FreeGrammar，CFG）的描述，哪一項是錯誤的？（）A.上下文無關(guān)文法可以清晰地描述程序設(shè)計語言中的大多數(shù)語法結(jié)構(gòu)B.它通過產(chǎn)生式來定義語言的語法，產(chǎn)生式的左邊是一個非終結(jié)符，右邊是由終結(jié)符和非終結(jié)符組成的符號串C.上下文無關(guān)文法無法處理具有上下文依賴關(guān)系的語法結(jié)構(gòu)D.利用上下文無關(guān)文法，可以通過推導(dǎo)或歸約的方式來分析輸入的字符串是否符合語法規(guī)則14、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15、對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.以上都不對二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在編譯過程中如何處理代碼的數(shù)組越界檢查的開銷和優(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，說明前后端分離的優(yōu)點和在跨平臺編譯中的應(yīng)用。3、（本題5分）說明編譯過程中的異常安全的編譯保證，包括異常發(fā)生時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個小題，共25分)1、（本題5分）分析一個用Java實現(xiàn)的代理模式的動態(tài)代理版本的程序，解釋編譯時對動態(tài)生成代理類的處理和運行時的調(diào)用機制。2、（本題5分）有一段使用C語言的指針?biāo)阈g(shù)和數(shù)組越界檢查來優(yōu)化內(nèi)存訪問和避免錯誤的程序，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）對于一個使用字符串操作和字符編碼轉(zhuǎn)換的Java程序，詳細(xì)探討編譯時對字符串常量的處理和字符編碼的檢查。4、（本題5分）給定一個包含Java注解與反射結(jié)合的高級程序，仔細(xì)分析編譯時對注解信息的提取和運行時的動態(tài)行為控制。5、（本題5分）給定一段涉及C語言線程安全（ThreadSafety）的代碼，深入分析編譯時對共享資源的保護(hù)、同步原語的使用以及多線程環(huán)境下的競爭條件檢測。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）考慮一個具有條件語句（if-else）和循環(huán)語句（while）的編程語言。請設(shè)計并描述該語言的語法規(guī)則，使用上下文無關(guān)文法（CFG）的形式。解釋每個產(chǎn)生式的含義，并給出一些符合和不符合該語法的程序示例。然后，基于所設(shè)計的語法，構(gòu)建一個遞歸下降的語法分析器。詳細(xì)闡述語法分析器中每個函數(shù)的功能和實現(xiàn)邏輯，并通過分析幾個具體的程序片段來說明其工作過程。2、（本題10分）在編譯一個具有代碼自省和反射能力的語言時，描述如何在運行時獲取