代码优化技术：删除公共子表达式与局部优化

"删除公共子表达式是编译原理中的一个重要优化技术，旨在提升程序运行效率。通过识别并删除重复计算的表达式，可以避免不必要的计算，从而加快程序执行速度。这一技术在山东农业大学的课程中被讲解，重点关注代码优化的目的、原则、分类以及基本方法。" 在编程和编译领域，代码优化是提高软件性能的关键步骤。删除公共子表达式是代码优化的一种技术，当一个表达式的值已经被计算并且在后续计算中变量的值未改变时，这个表达式就被认为是公共子表达式。例如，在计算 `(a+b)*c-(a+b)^2` 的过程中，`(a+b)` 就是一个公共子表达式。通过引入临时变量 `t1` 来存储 `(a+b)` 的值，可以避免重复计算，简化为 `t1=a+b; t2=t1*c; t4=t1^2; X:=t2-t4;` 的形式，这样就提高了代码执行效率。 代码优化可以按照与机器相关的程度和优化范围进行分类。与机器相关的优化通常在生成目标代码阶段进行，与特定计算机架构紧密相关。与机器无关的优化则主要在中间代码层面上进行，不受具体硬件限制，更多关注编程语言的结构。 局部优化主要在基本块的范围内进行，包括合并常量计算、消除公共子表达式、削减计算强度和删除无用代码。基本块是一个只有一个入口和一个出口的语句序列，通常是最小的控制流单元。通过识别这些局部优化策略，可以显著提升程序在特定区域的运行效率。 循环优化针对循环结构，如循环不变式外提（将不变的计算移到循环外）、归纳变量删除（消除不需要的循环变量），以及计算强度削减（减少循环内的计算次数）。这些优化可以减少循环迭代次数，进一步提高执行速度。 全局优化则需要考虑整个程序的控制流和数据流，处理更为复杂的优化问题，以达到在整个程序层面的性能提升。 删除公共子表达式是编译器优化中的一个关键策略，它有助于减少计算量，提升程序运行效率，是编译器设计和实现中的重要组成部分。通过理解和应用这些优化技术，开发者可以编写出运行更快、资源利用率更高的程序。在教学中，这一概念与山东农业大学的课程内容紧密相关，是理解编译原理和代码优化的重要知识点。