我有一个很基本的了解，但我希望得到确认、澄清和额外的智慧。
对于这组文件：
main.c
foo.h
foo.c
bar.h
bar.c
这些调用执行以下操作...
g++ -c foo.c
g++ -c bar.c
g++ -c main.c
头文件现在添加到源文件中，所有这些 .c 文件都编译成 .o 文件。
g++ -o main.out main.o foo.o bar.o
现在所有 .o 文件都链接在一起成为一个可执行文件 - main.out.
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.c 文件被编译成目标文件，然后链接到最终的二进制文件中。目标文件基本上是未完成的二进制文件（它们包含.c 文件中定义的函数等的编译机器代码）。
.c 文件在编译期间包含头文件，这些头文件本质上只是在#include指令所在的位置展开。从这个意义上说，.c 文件是独立的，不需要单独编译头文件；它们都是单个翻译单元的一部分，该翻译单元被转换为单个目标文件。
编译的第一步是运行预处理器；这是一个花哨的文本操纵器，可以处理以开头的所有行#（因此，它会扩展#include指令和条件#ifdefs 等）。
然后，翻译单元的文本被标记化（这称为词法分析）：字节被转换为最简单的可识别标记，例如“。” 变成一个点，'++'变成一个'INCREMENT'，关键字被识别，变量名被解析为整个实体（标识符）。标记仍然没有意义，但它们比字节流更容易使用。
下一个逻辑步骤，称为句法分析，将标记流转换为基于语言语法（句法）的抽象结构。这是报告语法错误的地方。例如，int a = 3;可能被解析为声明(sym(a)、表达式(constint(3)))。
之后的下一个逻辑步骤是语义分析，它为句法结构赋予意义——例如，解析器可能会生成 20 个具有相同名称的变量声明，但在语义上这是没有意义的。这里报告了更多错误，例如不从所有控制路径返回的非空函数。
最后是代码生成步骤，它选择低级 CPU 指令来执行翻译单元的语义结构。这实际上是一个巨大的“步骤”，并且可能包括在生成最终指令代码之前将语义数据结构（通常以抽象语法树或 AST 的形式）进一步转换为较低级别（中间）表示。
在实践中，这些通道中的一些是组合的（例如，标记化通常在句法分析阶段按需发生，这也可能是构建语义上有意义的符号表等）。还有各种优化（一些集成，一些在单独的通道中）贯穿始终。例如，我相信 GCC 会将程序转换为SSA中间表示来进行数据流分析，从而更好地优化代码。
然后将生成的指令、全局变量和静态变量等转储到目标文件中。然后将目标文件链接在一起成为可执行文件（此时解析全局变量、在其他、外部目标文件和动态/共享库中定义的函数的地址并在最终代码中修复）。
这些都不是 gcc 特有的；这适用于大多数（全部？）C++（和C）编译器。
于 2013-10-05T03:18:03.043 回答