期末試験 2025#

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時間：60分，問題：25問（各4点）
SCコードとJavaバイトコードの補足資料あり

1. 関数型言語#

関数型言語に関する説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

1. 関数型の計算モデルはラムダ計算である
2. 関数型では計算手順の列挙によりプログラムを表現する
3. 関数型では変数への再代入は原則禁止である
4. 関数型の優れた性質は命令型プログラミングでも適用できる
5. ラムダ記法を用いることで関数名を持たない関数を表現できる

関数aに関する説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

a = λxfy. + x (f 3 y)

1. 引数x yを束縛変数，引数fを自由変数と呼ぶ
2. 関数aはカリー化済みである
3. 関数aは第一級オブジェクトである
4. 関数aは高階関数である
5. 関数aに対する関数適用a 10 * 2の結果は23である

ラムダ式の同値関係のうち，\(\beta\)変換に該当するものを全て選択せよ#

→ の前後は同値を意味する．

1. λfx. f x 5 → λgx. g x 5
2. λfx. f x 5 → λgy. g y 5
3. (λfx. f x 5) + → λx. + x 5
4. (λfx. f x 5) + 4 → + 4 5
5. plus 4 5 → (λxy. + x y) 4 5

次の関数xxxに対し，適切な関数名を一つ選択せよ#

xxx = λpq. p true q

なおラムダ計算において関数trueとfalseは以下のように定義される．

true  = λxy. x
false = λxy. y

1. not
2. and
3. or
4. xor
5. if

xxx true  true  = ???
xxx true  false = ???
xxx false true  = ???
xxx false false = ???

(λpq. p true q) true true
→ true true true      ; pとqにtrueとtrueを適用
→ (λxy. x) true true  ; 1つ目trueを展開
→ true                ; λxyにtrueとtrueを適用

(λpq. p true q) true false
→ true true false
→ (λxy. x) true false
→ true

2. 論理型言語#

Prologに関する説明のうち，適切なものを全て列挙せよ#

1. Prologは関数の組み合わせでプログラムを表現する
2. Prologは処理手順の列挙でプログラムを表現する
3. Prologは算術演算が可能である
4. Prologの内部処理はカリー化に基づく推論の繰り返しである
5. Prologでは開発者によるバックトラックの制御が可能である

Prologにおける単一化操作のうち，成功するものを全て列挙せよ#

= は左辺と右辺の単一化を試みる命令である．

1. X = 5
2. p(X, Y) = p(5, 5)
3. p(X, Y) = ps(5, 5)
4. p(X, Y) = p(A, B)
5. p(X, Y) = p(A, A)

次の述語xxxに対して，最も適切な名前を一つ選択せよ#

xxx(0, 1).
xxx(N, T) :- Ns is N - 1, xxx(Ns, Ts), T is Ts * N.

1. sum（総和）
2. factorial（階乗）
3. square（二乗）
4. sqrt（平方根）
5. power（べき乗）

先のsrc1.plの述語定義に含まれる問題点を全て選択せよ#

1. 述語xxxが2つの論理式で定義されており実行効率が悪い
2. カット!/0が利用されておらず単一化が成功しない
3. 1つ目の述語定義xxx(0, 1).の両方の項が定数であり単一化が成功しない
4. 負の整数を与えた際に無限ループが発生する
5. バックトラックを発生させると無限ループが発生する

3. C言語#

C言語のメモリ領域に関する説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

1. 機械語命令列はプログラム領域に格納される
2. 局所変数はスタック領域に格納される
3. プログラムカウンタはプログラム領域内を指し示している
4. スタックポインタはスタック領域内を指し示している
5. ベースポインタはスタック領域内を指し示している

次のSCコードに関する説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

int g;
void main() {
    int i;
}

IBS 1
ENT 3
HLT

1. IBS 1は変数i用セルの確保である
2. IBS 1は変数g用セルの確保である
3. ENT 3の3の内訳は制御領域セル3つである
4. ENT 3の3の内訳は制御領域セル2つと返り値用セル1つである
5. ENT 3の3の内訳は制御領域セル2つと変数i用セル1つである

次のSCコードの???として，適切なものを一つ選択せよ#

変数iのSCコードでの相対番地は3とする．

void main() {
    int i;
    i = 10 + (20 * 30);
}

ENT 3
???
HLT

LDC 10
BOP +
LDC 20
BOP *
LDC 30
STL 3

LDC 20
BOP *
LDC 30
BOP +
LDC 10
STL 3

BOP +
LDC 10
BOP *
LDC 20
LDC 30
STL 3

LDC 10
LDC 20
LDC 30
BOP *
BOP +
STL 3

LDC 30
LDC 20
LDC 10
BOP *
BOP +
STL 3

次のSCコードの???として，適切なものを一つ選択せよ#

変数iのSCコードでの相対番地は3とする．

void main() {
    int i;
    while (i) { i = 0; }
}

   ENT 3
   ???
y: HLT

x: LDL 3
   JPZ x
   LDC 0
   STL 3
   JMP y

x: LDL 3
   JPZ y
   LDC 0
   STL 3
   JMP x

x: LDC 0
   JPZ y
   LDL 3
   STL 3
   JMP x

x: LDC 0
   STL 3
   LDL 3
   JPZ x
   JMP y

x: LDC 0
   STL 3
   LDL 3
   JPZ y
   JMP x

スタックフレームに関する説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

1. main関数はスタックフレームを持たない特殊な関数である
2. 関数呼び出しの度に新たなスタックフレームが生成される
3. 関数リターンの度に新たなスタックフレームが生成される
4. 代入処理の度に新たなスタックフレームが生成される
5. スタックフレームの生成はプログラムカウンタの増加で実現される

関数呼び出しに関するSCコードの説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

★1が関数呼び出しを実現するSCコードである．LDC MST CUPの組み合わせで実現される．変数iのSCコードでの相対番地は3とする．

int f() {
    return 10;
}
void main() {
    int i;
    i = f();
}

   ENT 3
   LDC x  // ★1
   MST    // ★1
   CUP 0  // ★1
   STL 3
   HLT
x: ENT 2
   LDC 10
   STL 0  // ★2
   RET 0  // ★2

1. LDCによって呼び出し先関数fへ渡す引数を記録する
2. MSTによって呼び出し先関数fを終了した後の戻りアドレスを記録する
3. MSTによって呼び出し先関数fを終了した後のベースポインタを記録する
4. CUPによって呼び出し先関数f用のスタックフレームを生成する
5. CUPによって呼び出し先関数fへプログラムカウンタを指定させる

関数のリターンに関するSCコードの説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

先のSC言語ソースコードsrc2.scとSCコードsrc2.sccを参照せよ．★2が関数のリターンを実現するSCコードである．STL RETの組み合わせで実現される．

1. STLによって返り値用のメモリセルに返り値を記録する
2. 返り値は呼び出し元関数mainのスタックフレームの最下部に記録される
3. RETによって呼び出し元関数mainへプログラムカウンタを指定させる
4. RETによって実行中関数fのスタックフレームを破棄する
5. 実行中関数fの返り値がない場合はRETは不要である

4. Java言語#

次のJavaプログラムの★の時点で，スタック領域中の局所変数領域が取り得るレイアウトを一つ選択せよ#

はメモリの単一セルを表す．値EB..はメモリへの参照である．

void main() {
    Integer i = new Integer(1);
    int a[] = {2, 3};
    String s = new String("h");
    // ★

次のJavaプログラムのメソッドf()を実行した際の現象として，最も適切なものを一つ選択せよ#

void f() {
    int i;
    i = 10 + f();
}

1. Null参照の例外が発生する
2. スタック領域不足の例外が発生する
3. ヒープ領域不足の例外が発生する
4. メソッド領域不足の例外が発生する
5. 例外は発生せず無限にプログラムが実行され続ける

次のJavaプログラムのメソッドf()を実行した際の現象として，最も適切なものを一つ選択せよ#

void f() {
    List<String> list = new ArrayList<>();
    while (true) { list.add("a"); }
}

1. Null参照の例外が発生する
2. スタック領域不足の例外が発生する
3. ヒープ領域不足の例外が発生する
4. メソッド領域不足の例外が発生する
5. 例外は発生せず無限にプログラムが実行され続ける

次のバイトコードの???として，適切なものを一つ選択せよ#

変数iのバイトコードでの相対番地は3とする．

void f() {
    int i;
    i = 10 + (20 * 30);
}

???
return

bipush 10
iadd
bipush 20
imul
bipush 30
istore 3

bipush 20
imul
bipush 30
iadd
bipush 10
istore 3

iadd
bipush 10
imul
bipush 20
bipush 30
istore 3

bipush 10
bipush 20
bipush 30
imul
iadd
istore 3

bipush 30
bipush 20
bipush 10
imul
iadd
istore 3

次のバイトコードの???として，適切なものを一つ選択せよ#

変数xとbのバイトコードでの相対番地は，それぞれ3と4とする．

boolean b;
b = (10 < x);

    bipush    10
    iload     3
    ???       L1
    iconst    1
    goto      L2
L1: iconst    0
L2: istore    4

- if(stack[optop]==stack[optop-1]){...}
+ if(stack[optop-1]==stack[optop]){...}

Javaのメソッド呼び出しに関するバイトコードの説明のうち，適切なものを全て選択せよ#

new X();

new X
dup
invokespecial X

1. new XによってクラスX用のメモリをヒープ領域に確保する
2. new XによってクラスX用のメモリをスタック領域に確保する
3. invokespecial Xによって実行中関数のスタックフレームの形状を退避させる
4. invokespecial XによってXのコンストラクタのスタックフレームを生成する
5. invokespecial XによってXのコンストラクタへプログラムカウンタを移動させる

プログラム実行をスタックフレームで表現する理由として，適切なものを全て選択せよ#

1. 各メソッドの局所変数に対する自動的な初期化が可能である
2. 同一メソッドであっても呼び出しごとに独立した局所変数領域を確保できる
3. 不要となったヒープ領域の自動的な回収が可能である
4. 再帰呼び出し時の各メソッドの状態の保持と復元が可能である
5. 式や代入に対する自動的な型チェックが可能である

5. 講義全体#

プログラミング言語に関する説明として，適切なものを全て選択せよ#

1. プログラミング言語の目的はプログラミング労力の軽減である
2. プログラミング言語を用いることで機械語よりも高い抽象度で記述ができる
3. プログラミングパラダイムとはプログラミング言語が採用する規範や哲学である
4. プログラミング言語の構文規則は文脈自由文法やBNF等を用いて定義される
5. 機械語の直接記述と比較すると，プログラミング言語を利用することで数多くの制約が発生する

次のテーマについて自身の考えを理由と共に記述せよ#

「複数のプログラミング言語を学ぶべきか？」

マークシート表面の記入欄Aに解答を記述せよ．

講義全体に対する改善案や感想，意見を記述せよ#

マークシート裏面の記入欄Bに解答を記述せよ．

試験問題に対する異議申立がある場合は，マークシート裏面の空欄に記述すること．

補足資料#

SCコード命令一覧#

stack[]：スタック領域，sp：スタックポインタ，bs：ベースポインタ，pc：プログラムカウンタ

※1 aは呼び出す関数の引数の数
※2 関数の返り値がvoid型のときa=1，int型の時a=0
※3 oは二項演算子（+ - * / > >= < <= ==等）
※4 oは単項演算子（+ - !等）

Javaバイトコード命令一覧#

stack[]：スタック領域，heap[]：ヒープ領域，
optop：スタック最上部を示すレジスタ，frame：制御領域を示すレジスタ，
vars：スタック最下部を示すレジスタ，pc：プログラムカウンタレジスタ

※1 vはクラスXのコンストラクタの局所変数の数，pはコンストラクタの引数の数