编译原理：FOLLOW集详解与编译器设计

"FOLLOW集-编译原理课件(龙书为教材)，辛明影教授讲解，涵盖编译器的基本结构、高级语言语法、词法分析、语法分析、语义处理、代码优化和目标代码生成等内容，采用自顶向下、问题驱动的教学方法。" 在编译原理中，FOLLOW集是一个关键概念，它在解析过程中用于确定何时结束一个非终结符的扩展。FOLLOW集的定义是：对于文法中的非终结符A，FOLLOW(A)是所有可能出现在文法起始符号S的句子中，紧跟在A之后的终结符的集合。这个集合对于构建解析表，尤其是LL(1)或LR(1)解析表至关重要。 计算FOLLOW集通常遵循以下规则： 1. 起始符号S的FOLLOW集包含结束标记$，因为解析过程在遇到结束标记时结束。 2. 对于产生式A → αBβ，如果β可以推导为空(即β→ ε)，那么FOLLOW(B)应包含FOLLOW(A)的所有元素，因为在这种情况下，B后面可以跟随任何在A后面可能出现的符号。 3. 对于产生式A → αB或A → αBβ，当β不能推导为空时，需要考虑β的第一个符号。如果β的第一个符号不是ε，那么该符号应被添加到FOLLOW(B)中，因为解析器在遇到这个符号时会预期B的后续部分已经完成。 编译器的设计与构造是一个复杂的过程，涉及多个阶段，包括： - **词法分析**：识别源代码中的单词，将其转换为词法单元（token）。 - **语法分析**：使用文法规则检查词法单元序列是否符合语法规则，生成语法树。 - **语义分析**：理解代码的逻辑含义，执行类型检查和符号表管理。 - **中间代码生成**：生成一种抽象的、与特定机器无关的代码，便于进一步优化。 - **代码优化**：改进中间代码，使其更高效，例如消除冗余计算，减少指令条数。 - **目标代码生成**：将中间代码转换为特定机器的汇编代码或机器码。 - **错误处理**：在编译过程中检测并报告语法和语义错误。 这门课程以《编译原理》（通常被称为“龙书”）为教材，由辛明影教授讲解，旨在让学生掌握设计和实现编译器的原理和技术。教学方法强调自顶向下的分析，通过问题驱动的学习，结合实践项目和实验，以加深对编译过程的理解。此外，课程还涵盖了预备知识，如形式语言与自动机、高级程序设计语言、汇编语言和数据结构，这些都是学习编译原理的基础。通过这门课程，学生能够构建自己的编译器，理解和改进程序的编译过程。