目标代码生成，亦称为代码生成，是经典编译模型中最后一个阶段。其输入是经过语法、语义分析及优化后得到的IR，而其输出则是特定的目标语言程序。随着汇编语言的成熟，现代高级语言编译器已经很少直接将源程序转换为机器代码了，通常会选择汇编语言作为编译器的目标语言。不过，即使如此，代码生成器的设计仍然很大程度上依赖于目标机的体系结构。因此，设计者不必过多顾虑该模块与目标机的耦合程度，这是不可避免的。

编译器对代码生成器的要求是比较严格的。通常，必须遵守如下几个原则：

(1)语义等价。这是代码生成器的设计底线，准确且等价的转换才是有意义的。语义等价是编译器设计的基本原则，笔者已经多次声明，其重要性不言而喻。

(2)相对高效。理论上的最优代码是不可判定的。当然，很大程度上也是不可达到的。不过，这并不意味着设计者可以任意放纵资源耗费。即使是硬件资源不再稀缺的今天，目标程序的性能仍然是评价编译器设计的一个重要指标。为了得到相对较优的代码，编译器还引入了一些基于目标代码实现的优化算法，通常称为指令级优化。关于指令级优化的话题，笔者将在本章中稍作介绍。除了指令级优化之外，存储层的优化也是提高目标程序效率的有效途径。众所周知，寄存器、cache的访问速度远胜于内存，因此，如何合理分配寄存器以及如何提高cache的命中率是编译器设计需要关注的。当然，就算法实现而言，这可能是比较复杂的。

(3)扩展性好。在通用机编译器中，读者可能不太容易体会其优越性。因为要真正做到通用机层次上的跨目标机应用，除了编译器的因素之外，还必须考虑操作系统的差异。程序员更愿意接受像Java、.NET之类的跨平台应用，这可能更有现实意义。不过，在一些嵌入式系统的编译器中，可变目标的编译器可以使程序员省去很多烦心事。最著名的可变目标编译器就是GCC，它的经典与完美已在前文阐述。当然，扩展性也是一柄双刃剑，实践证明，即使是经典的可变目标的编译器也很难与专用编译器媲美。例如，在i386结构上，无论是目标程序的性能还是编译器本身的效率，GCC都无法与Intel C++相比。

鉴于以上几点，试图设计一个相对完备的代码生成器并不是一项简单的工程。通常，现代编译技术的观点认为，代码生成器主要完成如下三项任务：(www.daowen.com)

(1)指令选择：也称为指令筛选，即选择一个实现IR操作的目标机指令序列。

(2)寄存器分配：考虑如何有效地利用有限的寄存器资源，以提高代码的执行效率。

(3)指令调度：也称为指令排序，就是确定指令的执行顺序。

以上三个话题所涉及的理论与技术是非常丰富的，并不亚于编译优化技术，因此，本书无法详细阐述相关细节。鉴于Neo Pascal的实现及本书篇幅，本章只涉及指令选择、寄存器分配的一些基本问题，不讨论指令调度的相关技术与实现。