c++：编译链接过程

目录

总览：C++程序从源码到执行的完整过程

一、预处理（Preprocessing）：处理 #include 和宏定义

二、编译（Compilation）：把 C++ 转成汇编语言

️ 三、汇编（Assembly）：将汇编代码转为机器码（二进制）

四、链接（Linking）：把所有目标文件拼接成可执行程序

涉及两种链接：

⚙️ 五、举个实际例子：Linux下用g++编译

六、图解：C++ 构建流程

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总览：C++程序从源码到执行的完整过程

C++ 程序构建过程通常分为 4 个主要阶段：

源代码(.cpp)
   ↓  [预处理器 Preprocessor]
预处理后的代码
   ↓  [编译器 Compiler]
汇编代码(.s 或 .asm)
   ↓  [汇编器 Assembler]
目标文件(.o 或 .obj)
   ↓  [链接器 Linker]
可执行文件(.exe 或 ELF)

一、预处理（Preprocessing）：处理 #include 和宏定义

工具：预处理器

• 把 #include 文件展开为真实代码

• 把 #define 宏替换为实际值

• 去掉注释

示例：

#include 
#define PI 3.14
int main() {
    std::cout << PI << std::endl;
}

 经过预处理后可能变成：

// 展开iostream
std::cout << 3.14 << std::endl;

 ✅ 输出文件：预处理后的 .i 文件（可选）

i 代表 intermediate（中间文件）或 preprocessed input（预处理输入） 

二、编译（Compilation）：把 C++ 转成汇编语言

工具：编译器（如 g++, clang, MSVC）

• 将预处理后的 C++ 代码 ➜ 翻译成汇编代码

• 检查语法错误、类型检查

• 做一些优化（内联函数、常量传播等）

示例：

int add(int a, int b) { return a + b; }

编译后变成汇编语言 .s 文件（含 CPU 指令）

✅ 输出文件：汇编文件（.s）

s 代表 source，特指汇编源代码（Assembly code） 

️ 三、汇编（Assembly）：将汇编代码转为机器码（二进制）

工具：汇编器（Assembler）

• 将 .s 汇编代码 ➜ 转成机器可读的二进制 .o（Linux）或 .obj（Windows）文件

• 这就是所谓的目标文件（Object File）

✅ 输出文件：目标文件（.o 或 .obj）

o 的意思：object，目标文件（Object File） 

四、链接（Linking）：把所有目标文件拼接成可执行程序

工具：链接器（Linker）

• 把多个 .o 文件组合在一起（可能还有库）

• 解析函数调用（谁调用谁？在内存中地址是多少？）

• 加入外部库函数（如 std::cout 的定义）

• 生成最终的 .exe 或 .out 文件

涉及两种链接：

类型	描述
静态链接	.lib / .a 文件代码复制到程序中
动态链接	程序运行时加载 .dll / .so 文件

✅ 输出文件：最终可执行文件（.exe, .out, a.out）

exe 的意思：executable，可执行文件（Executable）  

⚙️ 五、举个实际例子：Linux下用g++编译

g++ main.cpp -o myprog

你其实执行的是整个流程：

1. 预处理器：展开头文件

2. 编译器：转汇编

3. 汇编器：生成 .o

4. 链接器：生成可执行文件 myprog

你可以分阶段运行：

g++ -E main.cpp -o main.i        # 仅预处理
g++ -S main.cpp -o main.s        # 编译成汇编
g++ -c main.cpp -o main.o        # 编译+汇编（不链接）
g++ main.o -o myprog             # 链接

六、图解：C++ 构建流程

[C++ 源代码 .cpp]
        ↓ 预处理器（g++ -E）
[展开宏后的代码 .i]
        ↓ 编译器（g++ -S）
[汇编语言 .s]
        ↓ 汇编器（g++ -c）
[目标文件 .o / .obj]
        ↓ 链接器（g++）
[最终可执行程序 .exe / a.out]