C++程序的编译包括三个步骤：

1. 预处理：预处理器获取一个 C 源代码文件并处理#includes、#defines 和其他预处理器指令。此步骤的输出是没有预处理器指令的“纯”C 文件。

2. 编译：编译器获取预处理器的输出并从中生成一个目标文件。

3. 链接：链接器获取编译器生成的目标文件并生成库或可执行文件。

预处理

预处理器处理 预处理器指令 ，例如#include和#define。它与 C++ 的语法无关，这就是为什么必须小心使用它的原因。

它一次处理一个 C++ 源文件，方法是#include用相应文件的内容（通常只是声明）替换指令，替换宏 ( )
，并根据和指令#define选择文本的不同部分。#if``#ifdef``#ifndef

预处理器处理预处理令牌流。宏替换被定义为用其他标记替换标记（运算符##在有意义时允许合并两个标记）。

毕竟，预处理器产生一个单一的输出，它是由上述转换产生的标记流。它还添加了一些特殊的标记，告诉编译器每一行的来源，以便它可以使用这些标记来产生合理的错误消息。

通过巧妙地使用#ifand#error指令，在这个阶段可能会产生一些错误。

汇编

编译步骤在预处理器的每个输出上执行。编译器解析纯 C++
源代码（现在没有任何预处理器指令）并将其转换为汇编代码。然后调用底层后端（工具链中的汇编器），将代码组装成机器代码，以某种格式（ELF、COFF、a.out、…）生成实际的二进制文件。该目标文件包含输入中定义的符号的编译代码（二进制形式）。目标文件中的符号按名称引用。

目标文件可以引用未定义的符号。当您使用声明并且不为其提供定义时就是这种情况。编译器不介意这一点，只要源代码格式正确，它就会愉快地生成目标文件。

编译器通常会让您在此时停止编译。这非常有用，因为您可以使用它单独编译每个源代码文件。这样做的好处是，如果您只更改单个文件，则无需重新编译 所有内容。

生成的目标文件可以放在称为静态库的特殊存档中，以便以后重用。

正是在这个阶段报告了“常规”编译器错误，如语法错误或失败的重载解析错误。

链接

链接器是从编译器生成的目标文件产生最终编译输出的东西。此输出可以是共享（或动态）库（虽然名称相似，但它们与前面提到的静态库没有太多共同点）或可执行文件。

它通过用正确的地址替换对未定义符号的引用来链接所有目标文件。这些符号中的每一个都可以在其他目标文件或库中定义。如果它们是在标准库以外的库中定义的，则需要告诉链接器它们。

在这个阶段，最常见的错误是缺少定义或重复定义。前者意味着定义不存在（即它们没有被写入），或者它们所在的目标文件或库没有提供给链接器。后者很明显：在两个不同的目标文件或库中定义了相同的符号。