词法分析把字符序列划分为基本记号，死代码消除移除不会影响可见结果的代码，语义分析检查名称和类型等规则要求

死代码消除移除不会影响可见结果的代码。公共子表达式消除复用相同的计算结果。循环不变量外提减少循环中的重复运算。循环展开用更多代码换取部分执行效率。内联把函数体展开到调用位置附近。过度内联可能增加代码体积和缓存压力。寄存器分配把临时值安排到有限寄存器。

运行剖析可以帮助选择值得优化的热点。提前编译在执行前完成主要机器代码生成。解释器通过逐步执行程序表示实现运行。字节码为语言运行时提供中间执行形式。垃圾回收与编译器可能共享对象布局信息。交叉编译在一种平台生成另一平台的程序。自举编译器用自身支持的语言实现部分功能。正确编译需要保持语言规定的可观察语义。

编译器把源程序转换为目标执行形式。词法分析把字符序列划分为基本记号。语法分析根据文法建立程序结构表示。抽象语法树保留与程序语义相关的结构。语义分析检查名称和类型等规则要求。符号表记录变量和函数等标识信息。作用域规定某个名称可以被访问的范围。

寄存器溢出时可能需要使用栈保存数据。指令选择把中间操作映射到目标机器指令。指令调度调整顺序以改善流水线利用。自动向量化把适合的循环转换为向量运算。别名分析判断不同引用是否可能指向同一对象。别名关系不明确可能限制编译器优化能力。优化等级提高不保证所有程序都更快。调试信息帮助把机器位置映射回源程序。