编译原理实验:求解first集与follow集

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"这篇文档是关于编译原理的实验,主要目标是理解并掌握如何求解first集和follow集。实验介绍了first集和follow集的基本概念,并提供了计算它们的规则。此外,还给出了一个简单的C++代码框架用于实现求解过程。" 在编译原理中,first集和follow集是构建解析表的重要组成部分,用于分析上下文无关文法的句法结构。这两个集合在词法分析和语法分析阶段起着关键作用。 **First集**代表了一个非终结符可能产生的第一个符号集合。计算first集遵循以下规则: 1. 如果非终结符`X`属于词汇表(即`Vt`),则`FIRST(X) = {X}`。 2. 如果非终结符`X`有一个产生式`X -> a...`,其中`a`是词汇表中的符号,那么`a ∈ FIRST(X)`。 3. 如果非终结符`X`有一个产生式`X -> @`,则`@ ∈ FIRST(X)`,`@`通常表示空串。 4. 对于非终结符`X`和产生式`X -> Y1, Y2,...,Yn`,如果所有`Yi`都能产生空串(`@`),则`FIRST(X)`是所有`Yi`的`FIRST`集的并集减去`{@}`,除非所有`Yi`都能产生非空符号,此时会加上`{@}`。 **Follow集**反映了非终结符在其所在句型中可能接续的符号集合。计算follow集的规则包括: 1. 开始符号`S`的`FOLLOW(S) = {#}`,`#`是输入结束符。 2. 对于产生式`A -> aBb`,将`b`的`FIRST`集的非空元素添加到`FOLLOW(B)`中。如果`b`能产生空串,还要将`FOLLOW(A)`加入到`FOLLOW(B)`中。 实验代码提供了一个基础框架,包含了求解first集和follow集的函数`find`和`findfo`,但未完成具体实现。`find`函数用于检查是否存在产生空串的产生式,而`findfo`函数可能是用来查找特定非终结符的follow集,但代码不完整。 为了完成这个实验,你需要根据文法规则,使用提供的函数框架填充完整的算法。首先,初始化first集和follow集,然后遍历文法规则,应用上述规则更新这些集合。在处理递归情况时,可能需要多次迭代以确保所有的可能情况都被考虑。最后,你可能会用到队列数据结构来实现这一点,因为这有助于避免无限循环。 理解和计算first集与follow集是编译器设计的关键步骤,对于构建解析器至关重要,它能够帮助确定何时可以推断出语句的结构,从而正确解析源代码。