因為存儲速度和成本之間的問題，電腦的整個存儲系統按照離CPU從近到遠可以分為4級：寄存器、cache緩存、主內存、硬盤。
離CPU最近的寄存器，讀寫速度最快。
離CPU最遠的硬盤，讀寫速度最慢。
包括C語言在內的大多數語言，是不需要關注寄存器怎麼分配的。這部分的工作被編譯器處理了。
當然，彙編語言是需要手動分配寄存器的。
程序員在寫彙編時，會按照自己的直覺給出一個寄存器分配方案。
例如 5 / 3 = 1；彙編是這麼寫的：
mov 5, eax
xor edx, edx
mov 3, ecx
div ecx
這時，商在eax里，餘數在edx里。英特爾的CPU就是這麼設計除法指令的。
除法使用固定的寄存器eax和edx，是CISC架構的缺點，讓寄存器的分配變得麻煩。
如果是int a = 5, b = 3, c = a / b;
那麼就要盡量給c分配寄存器eax，因為除法的商默認就在eax里，這樣可以提高生成的彙編碼的效率。
如果是c = a % b，那麼就要盡量給c分配寄存器edx，因為餘數默認就在edx里。
因為寄存器只有16個，在程序規模較大的時候，是沒法這麼理想的分配寄存器的。
在編譯器里，寄存器的分配是根據變量之間的活躍度來的：同時活躍的變量，不能使用同一個寄存器，否則數據就互相覆蓋了。
c = a / b這行代碼的被除數a和除數b肯定是同時活躍的，在除法指令運行的那一刻它們必須同時有效（而且互相覆蓋）。
c與a、b並不是同時活躍的，它是在除法運行之後開始活躍。
如果變量a在這行代碼之後不再使用，那麼c和a是可以共用eax的。
如果後續還要使用a，那麼就不能共用eax。例如：
int a = 5, b = 3;
int c = a / b;
c += a; // a在這裡還是活躍的，不能在第二行c = a / b時被覆蓋。
這時就只能給c分配eax，同時edx被除法指令佔用，所以a和b只能使用ecx和ebx。
以上代碼翻譯成彙編：
mov 5, ecx // a使用ecx
mov 3, ebx // b使用ebx
mov ebx, eax // 加載被除數的最低32位到eax
xor edx, edx // 被除數的高32位清零
div ebx // 真正的除法運算只是這一條
add ecx, eax // c += a
上面2行代碼c = a / b, c += a的寄存器衝突圖，如上。
給這個圖的3個頂點a、b、c着色，被衝突線連接的兩個頂點不能是同一個顏色，即不能分配同一個寄存器。
因為CISC的除法使用edx，我們把它也作為一個約束條件添加到這個圖裡：變量a是不能使用它的，因為它會被除法運算的餘數覆蓋，而a在c += a這行代碼還要使用。
c可以使用它，但c作為除法運算的商應該優先分配eax，否則就還需要多1條mov eax, edx的彙編碼。
64位寄存器的位元組分配
實際CPU的寄存器是個64位的寄存器組，它的最低8位AL、次低8位AH、最低16位AX、最低32位EAX、整個寄存器RAX的關係如圖。
al和rax是衝突的：
char buf[8] = {0};
char c = 'A';
char* p = buf;
*p += c;
如果指針p使用了rax，那麼char類型的變量c就不能再使用al，反之也一樣。
代碼 *p += c里，指針變量p和字符變量c是同時活躍的。
這種情況可以通過掩碼來判斷，可以用1個二進制位表示寄存器的1個位元組：
1，RAX是8位元組的寄存器，掩碼就是0xff。
2，al是1位元組的寄存器，掩碼就是0x1。
3，ah的掩碼是0x2，因為它使用的是第2個位元組。
4，ax的掩碼是0x3，2個位元組。
5，eax的掩碼是0xf，4個位元組。
如果掩碼的與運算不為0，就是互相衝突的寄存器，不能用於同一個變量。
當然不是同一個寄存器組的寄存器，肯定是不衝突的。
ah和al是不衝突的，因為0x2 & 0x1 == 0。
ah和ax是衝突的，因為0x2 & 0x3 != 0。
