编写完成一个C/C++程序后，想要运行起来，必须要经过四个步骤：预处理、编译、汇编和链接。每个步骤都会生成对应的文件，如下图所示（注意后缀名）：
第3节将通过一个简易C++工程演示图中的全过程，并解释细节。
为了后面过程的介绍更方便，这里对C++编译过程中涉及的一些常用名词进行解释。
简单来说，gcc调用了GCC中的C Compiler，而g++调用了GCC中的C++ Compiler。
*.c 和 *.cpp 文件，gcc分别当作 c 和 cpp文件编译，而g++则统一当作cpp文件编译。gcc/g++常用命令：
| 指令选项 | 功能 |
|---|---|
| -E（注意大写） | 预处理(Preprocess)指定的源文件，但不进行编译(Compile)，这一步生成 *.i 文本文件 |
| -S（注意大写） | 编译指定的源文件，但不进行汇编(Assemble)，这一步生成 *.s 汇编文件 |
| -c | 编译、汇编指定的源文件，但不进行链接(Link)，这一步生成 *.o 目标文件 |
| -o | 指定生成文件的文件名 |
| -I lib | lib表示库文件或头文件目录，该指令选项用于手动链接程序可以调用的库文件、头文件 |
| -std= | 手动指定编程语言标准，如 -std=c++98、-std=c++11 等 |
GDB（gdb）全称“GNU symbolic debugger”，是 Linux 下常用的程序调试器。
为了能够使用 gdb 调试，需要在代码编译的时候加上-g，如
g++ -g -o test test.cpp
本文中只演示从源代码生成可执行二进制文件的过程，暂不涉及调试过程。调试的配置会在另一篇文章中专门介绍。
主要参考：
本节内容用下面的简单C++工程做演示。示例的文件结构如下：
|—— include
|—— func.h
|—— src
|—— func.cpp
|—— main.cpp
其中，main.cpp是主要代码，include/func.h是自定义函数的头文件，src/func.cpp是函数的具体实现
各个文件的内容如下：
// main.cpp
#include <iostream>
#include "func.h"
using namespace std;
int main(){
int a = 1;
int b = 2;
cout << "a + b = " << sum(a, b) << endl;;
return 0;
}
// func.h
#ifndef FUNC_H
#define FUNC_H
int sum(int a, int b);
#endif
// func.cpp
#include "func.h"
int sum(int a, int b) {
return a + b;
}
预处理，顾名思义就是编译前的一些准备工作。
预编译把一些#define的宏定义完成文本替换，然后将#include的文件里的内容复制到.cpp文件里，如果.h文件里还有.h文件，就递归展开。在预处理这一步，代码注释直接被忽略，不会进入到后续的处理中，所以注释在程序中不会执行。
gcc/g++的预处理实质上是通过预处理器cpp（应该是c preprocess的缩写?）来完成的，所以我们既可以通过g++ -E，也可以通过cpp命令对main.cpp进行预处理：
g++ -E -I include/ main.cpp -o main.i
# 或者直接调用 cpp 命令
cpp -I include/ main.cpp -o main.i
上述命令中：
g++ -E 是让编译器在预处理之后就退出，不进行后续编译过程，等价于cpp指令-I include/用于指定头文件目录main.cpp是要预处理的源文件-o main.i用于指定生成的文件名预处理之后的程序格式为 *.i，仍是文本文件，可以用任意文本编辑器打开。
执行完预处理后的文件结构如下：
|—— include
|—— func.h
|—— src
|—— func.cpp
|—— main.cpp
|—— main.i
编译只是把我们写的代码转为汇编代码，它的工作是检查词法和语法规则，所以，如果程序没有词法或则语法错误，那么不管逻辑是怎样错误的，都不会报错。
编译不是指程序从源文件到二进制程序的全部过程，而是指将经过预处理之后的程序转换成特定汇编代码(assembly code)的过程。
编译的指令如下：
g++ -S -I include/ main.cpp -o main.s
与预处理类似，上述命令中：
g++ -S是让编译器在编译之后停止，不进行后续过程-I include/用于指定头文件目录main.cpp是要编译的源文件-o main.s用于指定生成的文件名编译完成后，会生成程序的汇编代码main.s，这也是文本文件，可以直接用任意文本编辑器查看。
执行完编译后的文件结构如下：
|—— include
|—— func.h
|—— src
|—— func.cpp
|—— main.cpp
|—— main.i
|—— main.s
汇编过程将上一步的汇编代码(
main.s)转换成机器码(machine code)，这一步产生的文件叫做目标文件(main.o)，是二进制格式。
gcc/g++的汇编过程通过 as 命令完成，所以我们可以通过g++ -c或as命令完成汇编：
g++ -c -I include/ main.cpp -o main.o
# 或者直接调用 as 命令
as main.s -o main.o
上述指令中：
g++ -c让编译器在汇编之后退出，等价于 as-I include/仍是用于指定头文件目录main.cpp是要汇编的源文件-o main.o用于指定生成的文件名汇编这一步需要为每一个源文件（本文示例代码中为main.cpp、func.cpp）产生一个目标文件。因此func.cpp也需要执行一次这个汇编过程产生一个func.o文件:
# 可以用 g++ -c 命令一步生成 func.o
g++ -c -I include/ src/func.cpp -o src/func.o
# 当然也可以按照上面的预处理、编译、汇编三个步骤生成func.o
到了这一步，代码的文件结构如下：
|—— include
|—— func.h
|—— src
|—— func.cpp
|—— func.o
|—— main.cpp
|—— main.i
|—— main.s
|—— main.o
C/C++代码经过汇编之后生成的目标文件(*.o)并不是最终的可执行二进制文件，而仍是一种中间文件(或称临时文件)，目标文件仍然需要经过链接(Link)才能变成可执行文件。
既然目标文件和可执行文件的格式是一样的（都是二进制格式），为什么还要再链接一次呢？
因为编译只是将我们自己写的代码变成了二进制形式，它还需要和系统组件（比如标准库、动态链接库等）结合起来，这些组件都是程序运行所必须的。
链接（Link）其实就是一个“打包”的过程，它将所有二进制形式的目标文件(.o)和系统组件组合成一个可执行文件。完成链接的过程也需要一个特殊的软件，叫做链接器（Linker）。
此外需要注意的是：C++程序编译的时候其实只识别
.cpp文件，每个cpp文件都会分别编译一次，生成一个.o文件。这个时候，链接器除了将目标文件和系统组件组合起来，还需要将编译器生成的多个.o或者.obj文件组合起来，生成最终的可执行文件(Executable file)。
以本文中的代码为例，将func.o和main.o链接成可执行文件main.out，指令如下:
g++ src/func.o main.o -o main.out
-o main.out用于指定生成的可执行二进制文件名g++自动链接了系统组件，所以我们只需要把自定义函数的目标文件与main.o链接即可。运行main.out，结果如下：
./main.out
a + b = 3
从上面的介绍可以看出，从C++源代码到最终的可执行文件的中间过程并不简单。了解预处理、编译、汇编、链接各个步骤的作用有助于我们处理更加复杂的项目工程。
不过也不必被这么麻烦的编译过程劝退，当我们编译简单.cpp代码时，
// hello.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
cout << "Hello, world!" << endl;
return 0;
}
仍然可以直接使用g++命令生成可执行文件，而不必考虑中间过程：
g++ hello.cpp -o hello
./hello
Hello, world!