寄存器分配是编译器优化的核心，旨在将虚拟寄存器映射到有限的物理寄存器。该过程包括活跃性分析、干涉图构建及多种算法（如Chaitin-Briggs图着色和线性扫描）。良好的寄存器分配能显著提升程序性能，减少内存溢出。现代编译器如LLVM采用贪心策略和区间分裂技术，以提高分配效率和代码质量。