2025年编译技术期末试题及答案

2025年编译技术期末试题及答案

一、单项选择题（共10题，每题2分）

1.编译器的主要功能是将源程序转换成：

A.目标程序

B.汇编程序

C.解释程序

D.编辑程序

2.词法分析器的主要任务是：

A.识别语法结构

B.识别单词符号

C.生成中间代码

D.优化目标代码

3.在编译过程中，语法分析阶段的主要输入是：

A.源程序

B.单词符号序列

C.语法树

D.中间代码

4.下列哪种方法不属于自顶向下的语法分析方法？

A.递归下降分析法

B.LL(1)分析法

C.算符优先分析法

D.预测分析法

5.在编译过程中，语义分析的主要目的是：

A.检查程序的语法正确性

B.检查程序的语义正确性

C.生成目标代码

D.优化代码

6.活跃变量分析是编译器优化中的：

A.循环优化

B.全局优化

C.局部优化

D.死代码消除

7.在中间代码优化中，常量折叠是指：

A.将常量表达式计算为常量值

B.将变量替换为常量

C.删除不必要的常量

D.将常量移动到循环外

8.下列哪种存储分配方法适用于递归过程？

A.静态存储分配

B.栈式动态存储分配

C.堆式动态存储分配

D.直接存储分配

9.在目标代码生成阶段，寄存器分配的主要目的是：

A.提高程序执行速度

B.减少目标代码大小

C.简化编译过程

D.提高代码可读性

10.编译器前端通常包括：

A.代码生成和优化

B.词法分析和语法分析

C.符号表管理和错误处理

D.目标代码生成

二、填空题（共5题，每题2分）

1.编译过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、________和目标代码生成等阶段。

2.正则表达式中的"*"表示________，"+"表示________。

3.在语法分析中，LR分析法是一种________分析方法。

4.编译器中的符号表用于存储________信息。

5.在编译优化中，循环不变代码外提是指将循环中不随循环变化的表达式移到________。

三、判断题（共5题，每题2分）

1.编译器只能将高级语言程序翻译成机器语言程序。（）

2.词法分析器可以识别程序中的注释。（）

3.语法分析阶段需要检查程序的语义正确性。（）

4.在编译过程中，中间代码生成是必须的阶段。（）

5.编译器优化可以提高程序的执行效率，但可能会增加编译时间。（）

四、多项选择题（共2题，每题2分）

1.下列哪些是编译器的组成部分？（）

A.词法分析器

B.语法分析器

C.代码优化器

D.解释器

2.下列哪些是常见的中间代码形式？（）

A.三元式

B.四元式

C.逆波兰式

D.汇编代码

五、简答题（共2题，每题5分）

1.简述编译器的主要组成部分及其功能。

2.解释什么是语法分析中的LL(1)分析法，并说明其特点。

参考答案及解析

一、单项选择题

1.答案：A

解析：编译器的主要功能是将源程序（如C、Java等高级语言程序）转换成目标程序（如机器语言程序或汇编语言程序）。选项B中的汇编程序是一种将汇编语言翻译成机器语言的程序；选项C中的解释程序是逐行解释执行源程序，而不是将其转换为目标程序；选项D中的编辑程序是用于编写和编辑源代码的工具。

2.答案：B

解析：词法分析器的主要任务是识别源程序中的单词符号（如标识符、关键字、运算符、常量等），并将其转换为单词符号序列。选项A中的识别语法结构是语法分析器的任务；选项C中的生成中间代码是中间代码生成阶段的任务；选项D中的优化目标代码是代码优化阶段的任务。

3.答案：B

解析：在编译过程中，语法分析阶段的输入是词法分析器生成的单词符号序列，输出是语法树或分析树。选项A中的源程序是词法分析阶段的输入；选项C中的语法树是语法分析阶段的输出；选项D中的中间代码是中间代码生成阶段的输入。

4.答案：C

解析：自顶向下的语法分析方法包括递归下降分析法、LL(1)分析法和预测分析法等。算符优先分析法属于自底向上的语法分析方法。因此，选项C不属于自顶向下的语法分析方法。

5.答案：B

解析：语义分析的主要目的是检查程序的语义正确性，如类型检查、作用域检查、语义一致性检查等。选项A中的检查语法正确性是语法分析阶段的任务；选项C中的生成目标代码是代码生成阶段的任务；选项D中的优化代码是代码优化阶段的任务。

6.答案：B

解析：活跃变量分析是编译器优化中的全局优化技术，用于确定在程序的每个点哪些变量值在后续还会被使用。选项A中的循环优化是针对循环结构的特定优化；选项C中的局部优化是在基本块内进行的优化；选项D中的死代码消除是删除程序中永远不会被执行的代码。

7.答案：A

解析：在中间代码优化中，常量折叠是指在编译时计算常量表达式，将其替换为计算结果。例如，表达式"2+3"在编译时会被计算为"5"。选项B中的将变量替换为常量是指常量传播；选项C中的删除不必要的常量不是常见的优化技术；选项D中的将常量移动到循环外是指循环不变代码外提。

8.答案：B

解析：栈式动态存储分配适用于递归过程，因为它可以自动管理函数调用时的局部变量和参数。选项A中的静态存储分配不适用于递归过程，因为它在编译时分配固定大小的内存；选项C中的堆式动态存储分配适用于动态数据结构，如链表、树等；选项D中的直接存储分配不是标准的存储分配方法。

9.答案：A

解析：在目标代码生成阶段，寄存器分配的主要目的是提高程序执行速度，因为访问寄存器比访问内存快得多。选项B中的减少目标代码大小是寄存器分配的次要目标；选项C中的简化编译过程不是寄存器分配的主要目的；选项D中的提高代码可读性不是寄存器分配的直接目的。

10.答案：B

解析：编译器前端通常包括词法分析和语法分析等与源语言相关的部分。选项A中的代码生成和优化是编译器后端的任务；选项C中的符号表管理和错误处理贯穿整个编译过程，但不是前端的核心部分；选项D中的目标代码生成是编译器后端的任务。

二、填空题

1.答案：代码优化

解析：编译过程通常包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等阶段。代码优化阶段对中间代码进行各种优化，以提高目标程序的执行效率。

2.答案：零次或多次出现、一次或多次出现

解析：在正则表达式中，"*"表示前面的字符或子表达式可以出现零次或多次；"+"表示前面的字符或子表达式必须出现一次或多次。例如，正则表达式"a*b"可以匹配"b"、"ab"、"aab"等；而正则表达式"a+b"可以匹配"ab"、"aab"等，但不能匹配"b"。

3.答案：自底向上

解析：在语法分析中，LR分析法是一种自底向上的语法分析方法。它从左到右扫描输入符号，并使用最右推导的逆过程来构建语法树。LR分析法可以处理大多数上下文无关文法，并且具有较好的错误恢复能力。

4.答案：标识符

解析：编译器中的符号表用于存储标识符的相关信息，如标识符的名称、类型、作用域、内存地址等。符号表在编译过程中被多次访问，用于语义分析和代码生成。

5.答案：循环外

解析：在编译优化中，循环不变代码外提是指将循环中不随循环变化的表达式移到循环外执行。这样可以减少重复计算，提高程序执行效率。例如，在循环中不变的数组索引计算可以被移到循环外。

三、判断题

1.答案：×

解析：编译器不仅可以将高级语言程序翻译成机器语言程序，还可以翻译成汇编语言程序或其他中间代码形式。例如，Java编译器将Java源代码翻译成字节码（一种中间代码），而不是直接翻译成机器语言。

2.答案：×

解析：词法分析器通常不识别程序中的注释，因为注释在编译过程中没有实际作用，通常在词法分析之前就被预处理程序删除。词法分析器主要识别的是单词符号，如标识符、关键字、运算符、常量等。

3.答案：×

解析：语法分析阶段只检查程序的语法正确性，不检查语义正确性。语义正确性检查是语义分析阶段的任务。语法分析器构建语法树或分析树，表示程序的语法结构。

4.答案：×

解析：在编译过程中，中间代码生成不是必须的阶段。有些编译器可以直接从语法分析生成目标代码，而不经过中间代码生成阶段。但是，使用中间代码可以使编译器更容易进行优化，并且可以支持多种目标机器。

5.答案：√

解析：编译器优化可以提高程序的执行效率，但通常会增加编译时间。这是因为优化过程需要分析程序结构，进行各种变换，这些都需要额外的计算资源。因此，优化级别越高，编译时间通常越长。

四、多项选择题

1.答案：ABC

解析：编译器的主要组成部分包括词法分析器、语法分析器和代码优化器等。词法分析器负责识别单词符号；语法分析器负责分析语法结构；代码优化器负责优化中间代码或目标代码。解释器不是编译器的组成部分，它是一种直接执行源程序或中间程序的系统。

2.答案：ABC

解析：常见的中间代码形式包括三元式、四元式和逆波兰式等。三元式是一种中间代码表示，包含操作符和两个操作数；四元式是一种更常见的中间代码表示，包含操作符和三个操作数（包括结果）；逆波兰式是一种后缀表达式，不需要括号来表示运算顺序。汇编代码是目标代码的一种形式，不是中间代码。

五、简答题

1.答案：

编译器的主要组成部分及其功能如下：

-词法分析器：读取源程序，识别单词符号（如标识符、关键字、运算符、常量等），并将其转换为单词符号序列。

-语法分析器：接收词法分析器输出的单词符号序列，根据语法规则分析程序的语法结构，构建语法树或分析树。

-语义分析器：检查程序的语义正确性，如类型检查、作用域检查、语义一致性检查等，并收集语义信息。

-中间代码生成器：根据语法树和语义信息生成中间代码，如三元式、四元式或逆波兰式等。

-代码优化器：对中间代码进行各种优化，如常量折叠、循环不变代码外提、死代码消除等，以提高目标程序的执行效率。

-目标代码生成器：将优化后的中间代码转换为目标机器的汇编语言或机器语言代码，并进行寄存器分配等优化。

-符号表管理器：管理符号表，存储标识符的相关信息，如名称、类型、作用域、内存地址等。

-错误处理器：检测并报告编译过程中的错误，如语法错误、语义错误等，并尽可能从错误中恢复。

2.答案：

LL(1)分析法是一种自顶向下的语法分析方法，其中第一个"L"表示从左到右扫描输入符号，第二个"L"表示使用最左推导，"1"表示使用一个前瞻符号（lookahea