我們知道一個程式的執行需要經過編譯和連結兩個階段，其過程究竟是怎樣的呢？

程式的編譯階段分為以下幾個步驟，分別是預編譯、編譯、彙編、生成二進位制可重定向檔案（.o）。

1. 預編譯： 首先是原始碼檔案xxx.c和相關的標頭檔案被預編譯器編譯成一個.i檔案。對於C++程式來說，原始碼的副檔名可能是.cpp或.cxx，標頭檔案的副檔名是.hpp，而編譯後的副檔名是.ii。
   第一步的預編譯過程相當於如下指令：
   gcc -E hello.c -o hello.i 或 cpp hello.c > hello.i.
   預編譯過程做的事情：處理所有以#開頭的預編譯指令，刪除註釋，新增行號和檔名標識，保留所有的#pragma編譯器指令（因為編譯器要使用它們）。

2. 編譯：進行語法分析、詞法分析和語義分析，並且將程式碼優化後產生相應的彙編程式碼檔案（ASCLL檔案），即.s 檔案。這個過程是整個程式構建的核心部分，也是最複雜的部分之一。
   相當於如下指令：
   gcc -S hello.i -o hello.s

3. 彙編：通過不同平臺（Windows、Linux）的彙編器將彙編程式碼翻譯成機器碼，即生成二進位制可重定向檔案（.o）。
   相當於指令：
   as hello.s -o hello.o 或 gcc -c hello.s -o hello.o
   或者使用gcc命令將原始檔一部生成目標檔案：
   gcc -c hello.c -o hello.o
   何為二進位制可重定向檔案（.o）？為什麼是可重定向檔案？
   二進位制可重定向檔案包含二進位制程式碼和資料，其形式可以在連結時與其他二進位制可重定向檔案合併起來，由連結器產生一個可執行目標檔案。
   一個典型的二進位制可重定向檔案格式如下圖：

   

   我自己編寫了兩個檔案：
   mian.c

#include <stdio.h>

int sum(int, int);

int main.c
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("sum=%d\n", sum(a, b));

    return 0;
}

a.c

int sum(int x, int y)
{
    return x + y;
}

用命令
gcc -c main.c a.c 生成.o檔案，並用命令objdump -t main.o去檢視生成的符號表，如下圖所示：

那為什麼是可重定向呢？
在編譯階段編譯器和彙編器會生成每個檔案的符號表，符號表中存放的是由程式產生的符號，比如函式名，變數名等，從上圖可以看出，編譯器沒有給符號分配正確的地址（圖中地址全為0000 0000），所以在程式碼段計算機指令無法找到相應的變數或函式的地址，因此，二進位制可重定向檔案是無法執行的。所以二進位制可重定向檔案得等到重定向以後才成為可執行檔案。

程式的連結階段可分為兩個步驟：
第一步：連結器首先將多個.o 檔案相應的段進行合併，建立對映關係並且去合併符號表。進行符號解析（符號解析的目的是讓所有符號的引用找到該符號的定義，如上圖中UND後面的符號），符號解析完成後就是給符號分配虛擬地址。

第二步：將分配好的虛擬地址與符號表中的定義的符號一一對應起來，使其成為正確的地址，是程式碼段的指令可以根據符號的地址執行相應的操作，最後由連結器生成可執行檔案。