编译原理：FIRST与FOLLOW集讲解

"该资源是一份关于编译原理的课件，主要讲解了FIRST集与FOLLOW集的概念，这是编译器设计中的重要概念。课件由辛明影教授讲解，涵盖编译器的基本结构、高级语言语法描述、词法分析、语法分析等多个章节，并采用自顶向下、问题驱动的教学方法。" 在编译原理中，FIRST集和FOLLOW集是解析语法的关键工具，它们用于确定上下文无关文法中非终结符的起始符号和后续符号，从而帮助构建解析树并解决语法分析中的问题。 **FIRST集** 定义了一个非终结符α所能推导出的所有可能的首符号集合。这意味着，如果可以从非终结符α推导出一个序列开始于某个终结符a，那么a就属于FIRST(α)集合。如果α可以推导出空串ε，那么ε也属于FIRST(α)。例如，在给定的文法规则中，stmt可以推导出以if expr then stmt或以else stmt开始的序列，或者直接推导为空，则有： - FIRST(stmt) = {if, else, ε} - 对于S'，它可以推导出else stmt或为空，所以： - FIRST(S') = {else, ε} **FOLLOW集** 则表示一个非终结符在其出现的位置后面可能跟的任何终结符的集合。它用于确定在解析过程中，何时可以结束当前的产生式并进入下一个产生式。例如，如果我们有规则S' → stmt S' | ε，我们想知道在遇到S'之后可能跟什么，这取决于S'后面的上下文。如果stmt后面可以接else，那么else应包含在FOLLOW(S')中。具体来说，FOLLOW集的计算通常涉及递归地考虑文法规则和已知的FIRST集。 在编译器设计中，这些集合被用来构建LL(1)或LR(1)解析器，它们是自顶向下分析语法的解析技术。通过分析非终结符的FIRST集和FOLLOW集，可以决定何时接受一个产生式，何时需要回溯，以及如何处理左递归等问题，从而确保编译器能够正确理解源代码的结构。 此外，这份课件还涵盖了编译器的其他关键部分，如词法分析器（用于识别源代码中的词法单元）、语法分析技术（如LL和LR分析）、语义分析（检查程序的逻辑含义）、中间代码生成（为优化和目标代码生成做准备）、代码优化（提高程序运行效率）以及目标代码生成（将中间代码转换为特定机器的语言）。教学设计强调实践操作和理论结合，通过实验加深对课堂内容的理解，并为学生提供一个应用平台来实践编译器的设计与实现。