编译原理概要：中间代码优化与目标代码生成

"中间代码优化是编译原理中的重要环节，旨在提高程序的效率和执行速度。优化主要包括常表达式优化、公共表达式局部优化以及循环不变表达式外提等策略。通过这些优化，编译器可以生成更高效的目标代码，从而在运行时减少计算开销和内存使用。此外，编译原理还涵盖了编译器的基本结构、文法分析、词法分析、语法分析（自顶向下和自底向上方法）、语义分析、中间代码生成以及运行时的存储空间管理等内容。" 在编译器设计中，中间代码优化是一个至关重要的步骤。优化的目标是提高程序的运行效率，减小内存消耗，同时保持程序的正确性。优化的要求包括不改变程序的语义，尽可能减少运算次数，以及减少数据的存储和访问。优化的对象通常是源代码中可被改进的部分，如重复计算的表达式、冗余的数据访问等。 基本块是中间代码优化中常用的概念，它是指在程序中没有分支进入或离开的一系列连续指令。程序流程图（PFG）用于表示程序控制流的图形表示，帮助识别和分析程序结构。基本块的划分有助于分析程序的行为，为优化提供基础。 常表达式优化是将重复出现的常量表达式计算结果存储起来，避免重复计算。而公共表达式（局部）优化则是找出并合并多次出现的相同表达式，以减少计算次数。基于值编码的优化是通过分析表达式的值来进一步优化，例如，如果一个表达式的结果在循环中保持不变，可以将其移出循环，这就是循环不变表达式外提。 词法分析阶段，编译器通过词法分析程序将源代码分解成一个个有意义的单元——单词，然后分类为不同的TOKEN。语法分析分为自顶向下和自底向上的方法，如LL(1)和LR(1)分析，通过消除左递归和左公共前缀来构建语法树。 语义分析阶段，编译器处理符号表，存储标识符、类型和值的信息，并处理全局和局部作用域。中间代码生成后，会进行一系列的优化操作，如上述的常量表达式和公共表达式的优化。 运行时的存储空间管理涉及栈、堆和静态区的分配，以及如何通过寄存器、显示表等方式管理变量的访问环境。 最后，目标代码生成阶段，编译器将优化后的中间代码转化为特定机器的汇编代码或机器码，包括各种运算、赋值、跳转、条件和循环语句的目标代码表示，以及过程调用和返回的处理。这一阶段的目标是生成执行效率高且可移植性强的目标代码。