Смогу ли я уложить оптимизирующий компилятор в тысячу строк питона? Прогон первый: mem2reg

Вы еще тесты посчитали. Но все равно если сравнивать с LLVM и GCC, то это не о чем. На самом деле этот проект - выжимка из HotSpot C2 (от автора). Так что идеи вполне работоспособные (и красивые).

Хотя для обучения, LLVM с класическими алгоритмами может и предпочтительней.

Будет время/желание, взгляните на мой проект https://github.com/dstogov/ir (отимизатор и JIT коде-генератор). Буду длагодарен за feedback.

Смогу ли я уложить оптимизирующий компилятор в тысячу строк питона? Прогон первый: mem2reg

Если хотите минималистичный оптимизирующий компилятор, очень рекомендую почитать о Sea-Of-Nodes. Начать можно от сюда https://github.com/SeaOfNodes/Simple