程式由原始檔編譯得到可執行檔案看起來好像是很簡單的過程，windows的IDE環境下，點一下bulid就可以生成可執行檔案，在Linux環境下，gcc編譯器也提供了很多選項可以很方便的從原始檔生成可執行檔案。事實上程式的編譯和連結是一個非常複雜的過程，IDE幫我們隱藏了大量的細節。下面我們以最經典的hello，world程式來分析一下，從源程式到生成可執行檔案都發生了哪些事情。

//main.c檔案內容
#include<stdio.h>
int main()
{
printf(“hello,world.\n”);
return 0;
}

##1. 預處理
預處理的主要作用有三個：

1. 處理原始檔程式碼中以”#”開頭的那些程式碼，比如#include，#define等。將所有的巨集定義全部展開。
2. 處理條件編譯
3. 刪除所有註釋

通過gcc的-E選項來預處理main.c檔案。
gcc –E main.c –o main.i

檢視一下生成的main.i的檔案內容，可以看到stdio.h檔案內的內容已經全部被插入到檔案當中了，同時所有的巨集定義也被展開(main.i檔案很長，擷取的是一部分)。在檔案的最後是我們main函式的程式碼。

#2. 編譯
編譯就是將預處理得到的*.i檔案生成彙編程式碼檔案(.s檔案)。注意：通常所說的編譯是指程式從原始碼到生成可執行檔案的全過程，在這裡指的由.i檔案生成*.s檔案的過程。輸入下面的命令來實現編譯過程，得到main.s檔案。
gcc –S main.i –o main.s

#3. 彙編
彙編就是將彙編程式碼變成機器碼。每一條彙編語句幾乎都對應了一條機器碼。所以這一步驟非常簡單，根據彙編指令和機器指令對照表一對一翻譯就OK。輸入下面的指令實現這一過程。
gcc –c main.s –o main.o
此時，main.o檔案已經生成，這個時候main.o已經是一個二進位制檔案，不能用cat檢視，用hexdump來看一下main.o檔案內容。

可以看到main.o檔案全部都是數字。不過main.o檔案還是不能執行，因為還沒有把庫連線進來。
#4. 連結
連結就是將庫檔案連結到程式，庫檔案分為兩種，一種是靜態庫(也成為存檔檔案)，一種是動態庫(也稱為共享庫)。關於靜態庫和動態庫，請參考上一篇博文。
使用以下指令完成連結過程
gcc main.s –o main.out

以上就是從原始檔到可執行檔案的全部過程。這是一個很簡單的範例，在main.c檔案中僅包含了標準標頭檔案，沒有包含自定義的標頭檔案。下面介紹一個簡單的例子。
首先準備三個檔案

//main.c檔案內容
#include<stdio.h>
#include "fun.h"
int main()
{
    printf("the answer is %d\n",calc(5,6));
    printf("hello,world.\n");
    return 0;   
}

//fun.h檔案內容
#ifndef FUN_H
#define FUN_H
int calc(int a,int b);
#endif

//fun.c檔案內容
#include"fun.h"
int calc(int a,int b)
{
    return a+b;
}

在main.c檔案中包含了fun.h檔案，並呼叫了fun.h中定義的calc函式，calc函式的實現在calc.c檔案中。
#1.預處理、編譯、彙編main.c檔案
gcc -c main.c -o main.o

此時main.o檔案是不能生成可執行檔案的。

編譯器提示undefined reference to `calc’，因為我們沒有連結庫檔案。
#2.建立靜態庫檔案
1.首先，編譯fun.c得到fun.o目標檔案
gcc -c fun.c

2.然後，建立靜態庫檔案
ar crv libfun.a fun.o

3.在某些系統中，還要為靜態庫生成一個內容表
ranlib libfun.a
4.庫檔案建立完成後，就可以連結了。
#3.程式連結靜態庫檔案
前面已經生成了main.o文和libfun.a檔案，現在我們連結一下，生成可執行檔案。
gcc main.o -o main.out -L. -l fun
注意一下這條語句的規則，-L表示指定庫檔案目錄，”.”表示當前資料夾，這裡也可以寫出目錄完整路徑。-l fun表示指定庫檔名，庫檔案的完整名是libfun.a，前面的lib和字尾.a均省略。

可見，main.out檔案已經生成，可以執行