编译原理：删除公共子表达式与编译过程详解

"删除公共子表达式是编译原理中的一个重要概念，主要涉及编译器的代码优化阶段。当一个表达式E在程序中被多次使用，且在每次使用之间E的值没有发生变化，E就被称为公共子表达式。避免对公共子表达式的重复计算可以提高程序的运行效率。 在编译过程中，编译器会经过多个阶段来处理源代码。首先，词法分析器将源代码分解成一个个符号或词法单元；接着，语法分析器根据语法规则解析这些词法单元，构建语法树，以理解程序的结构；然后，语义分析器检查程序的意义并生成中间代码，这个阶段可能会检测到并删除公共子表达式；随后，代码优化器进一步改进中间代码，包括删除公共子表达式，以生成更高效的代码；最后，代码生成器将优化后的中间代码转换为目标机器语言。 删除公共子表达式通常采用静态单赋值（Static Single Assignment, SSA）形式或其他优化技术，如循环展开、常量折叠、复用已计算结果等。在某些情况下，编译器可能通过存储公共子表达式的计算结果并重用，而不是每次都重新计算，从而减少计算量。 编译原理是一门深入研究如何将高级语言转化为机器可执行代码的学科。学习编译原理不仅有助于理解程序的底层工作原理，也为优化程序性能、开发编译器或解释器提供了理论基础。预备知识包括形式语言与自动机、高级程序设计语言、汇编语言以及数据结构等。通过这门课程，学生将了解编译器的基本结构、高级语言的语法描述、词法分析、语法分析技术、语法制导翻译、存储分配、代码优化和目标代码生成等核心内容。教学方法强调自顶向下、逐步求精，结合问题驱动和实践操作，以达到理论与实践相结合的教学目标。"