编译原理：FIRST与FOLLOW集详解

"该资源是一份关于编译原理的课件，主要讲解了编译器设计中的关键概念——FIRST集和FOLLOW集。课件由辛明影教授讲解，涉及编译器的基本结构、高级语言语法描述、词法分析、语法分析等多个核心章节。教学方法注重实践和问题驱动，旨在帮助学生深入理解编译器的工作原理和构建过程。" 在编译原理中，FIRST集和FOLLOW集是进行语法分析的重要工具，它们用于确定文法符号的起始和后续可能的符号序列。 1. **FIRST集**： - 定义：FIRST集（α）是指非终结符α能够推导出的所有可能的首字符集合，其中a是终结符，ε表示空字符串。 - 如果非终结符α可以推导出空字符串ε，则ε也属于FIRST(α)。 - 例如，在给出的例子中，对于非终结符S'，其FIRST集包含了能从S'开始推导出的所有首字符，如在规则stmt→if expr then stmt S'中，'if'属于S'的FIRST集。 - 运用FIRST集可以帮助我们决定在解析过程中如何选择正确的产生式，避免回溯和左递归问题。 2. **FOLLOW集**： - 定义：FOLLOW集是非终结符α在文法中的所有可能的后续终结符集合，这些终结符出现在α的父产生式的右部，紧接在α之后。 - FOLLOW集的确定涉及到上下文的相关信息，对于确定文法规则的结束条件至关重要。 - 如在规则S' → ε中，我们需要知道在S'后面可能跟随哪些符号，这将影响解析算法的选择。 课程内容包括从编译器的基本结构到目标代码生成的整个流程，强调自顶向下的设计方法，问题驱动学习，以及通过实验和实际项目来增强学生的理解和技能。教学目标是让学生掌握编译程序设计的关键技术和概念，以便能够构建和理解编程语言的翻译过程。 课程的各阶段包括： 1. **词法分析**：识别源程序中的词汇单元，形成标记流。 2. **语法分析**：基于文法规则解析标记流，构建语法树。 3. **语义分析**：检查语法结构的语义并生成中间代码。 4. **代码优化**：改进中间代码，提高目标代码的效率。 5. **代码生成**：将中间代码转换为目标机器的指令。 编译器的这些阶段是相互关联的，每个阶段都把源程序转化为不同的表示形式，最终生成可执行的目标程序。通过对FIRST集和FOLLOW集的深入理解，可以更有效地实现这些阶段，构建高效且准确的编译器。