.c或.cpp文件生成可执行文件.exe分为两个过程，即编译过程和链接过程。 编译是把文本形式源代码翻译为机器语言形式的目标文件的过程。 链接是把目标文件、操作系统的启动代码和用到的库文件进行组织，形成最终生成可执行代码的过程。

编译过程分为：预编译过程，编译过程，汇编过程。

读取.c或.cpp源程序，对其中的伪指令（以# 开头的指令）和特殊符号进行处理。 伪指令主要包括以下四个方面：

1）宏定义指令，如# define Name TokenString，# undef等。 对于前一个伪指令，预编译所要做的是将程序中的所有Name用TokenString替换，但作为字符串常量的 Name则不被替换。对于后者，则将取消对某个宏的定义，使以后该串的出现不再被替换。

2）条件编译指令，如# ifdef，# ifndef，# else，# elif，# endif等。 这些伪指令的引入使得程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进行处理。预编译程序将根据有关的文件，将那些不必要的代码过滤掉。

3）头文件包含指令，如# include “FileName” 或者# include < FileName> 等。 在头文件中一般用伪指令# define定义了大量的宏（最常见的是字符常量），同时包含有各种外部符号的声明。 采用头文件的目的主要是为了使某些定义可以供多个不同的c或cpp源程序使用。因为在需要用到这些定义的c或cpp源程序中，只需加上一条# include语句即可，而不必再在此文件中将这些定义重复一遍。预编译程序将把头文件中的定义统统都加入到它所产生的输出文件中，以供编译程序对之进行处理。 包含到c或cpp源程序中的头文件可以是系统提供的，这些头文件一般被放在/ usr/ include目录下。在程序中# include它们要使用尖括号（< >）。另外开发人员也可以定义自己的头文件，这些文件一般与c或cpp源程序放在同一目录下，此时在# include中要用双引号（""）。

4）特殊符号，预编译程序可以识别一些特殊的符号。 例如在源程序中出现的LINE标识将被解释为当前行号（十进制数），FILE则被解释为当前被编译的C源程序的名称。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将用合适的值进行替换。 预编译程序所完成的基本上是对源程序的“替代”工作。经过此种替代，生成一个没有宏定义、没有条件编译指令、没有特殊符号的输出文件。这个文件的含义同没有经过预处理的源文件是相同的，但内容有所不同。下一步，此输出文件将作为编译程序的输入而被翻译成为机器指令。

经过预编译得到的输出文件中，只有常量；如数字、字符串、变量的定义，以及c或cpp的关键字，如main, if , else , for , while , { , } , + , - , * , \ 等等。

编译程序所要作得工作就是通过词法分析和语法分析，在确认所有的指令都符合语法规则之后，将其翻译成等价的中间代码表示或汇编代码。

优化处理是编译系统中一项比较艰深的技术。它涉及到的问题不仅同编译技术本身有关，而且同机器的硬件环境也有很大的关系。优化一部分是对中间代码的优化，这种优化不依赖于具体的计算机。另一种优化则主要针对目标代码的生成而进行的，这种优化与计算机密切相关。

对于前一种优化，主要的工作是删除公共表达式、循环优化（代码外提、强度削弱、变换循环控制条件、已知量的合并等）、复写传播，以及无用赋值的删除，等等。

后一种类型的优化同机器的硬件结构密切相关，最主要的是考虑是如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放有关变量的值，以减少对于内存的访问次数。另外，如何根据机器硬件执行指令的特点（如流水线、RISC、CISC、VLIW等）而对指令进行一些调整使目标代码比较短，执行的效率比较高，也是一个重要的研究课题。

经过优化得到的汇编代码必须经过汇编程序的汇编转换成相应的机器指令，方可被机器执行。

汇编过程：实际上指把汇编语言代码翻译成目标机器指令的过程。 对于被翻译系统处理的每一个c语言源程序，都将最终经过这一处理而得到相应的目标文件（obj文件）。目标文件中所存放的也就是与源程序等效的目标的机器语言代码，是二进制格式的机器码。

目标文件由段组成。通常一个目标文件中至少有两个段： 1) 代码段：该段中所包含的主要是程序的指令。该段一般是可读和可执行的，但一般却不可写。 2) 数据段：主要存放程序中要用到的各种全局变量或静态的数据。一般数据段都是可读，可写，可执行的。

由汇编程序生成的目标文件并不能立即就被执行，其中可能还有许多没有解决的问题。

例如，某个源文件中的函数可能引用了另一个源文件中定义的某个符号（如变量或者函数调用等）；在程序中可能调用了某个库文件中的函数，等等。所有的这些问题，都需要经链接程序的处理方能得以解决。

链接程序的主要工作就是将有关的目标文件彼此相连接，也即将在一个文件中引用的符号同该符号在另外一个文件中的定义连接起来，使得所有的这些目标文件成为一个能够被操作系统装入执行的统一整体。

即在C/C++中，将编译之后得到的独立编译单元“粘接到一起”。这些独立的编译单元包括obj文件（一般的源程序编译而成）、lib文件（静态链接的函数库）、dll文件（动态链接的函数库）等。

根据开发人员指定的同库函数的链接方式的不同，链接处理可分为两种：

1）静态链接方式(lib文件)：在程序执行之前完成所有的组装工作，生成一个可执行的目标文件（EXE文件）。 2）动态链接方式(dll文件)：在程序已经为了执行被装入内存之后完成链接工作，并且在内存中一般只保留该编译单元的一份拷贝。

静态链接库与动态链接库都是共享代码的方式。 如果采用静态链接库，则无论你愿不愿意，lib 中的指令都全部被直接包含在最终生成的 EXE 文件中了。但是若使用 DLL，该 DLL 不必被包含在最终 EXE 文件中，EXE 文件执行时可以“动态”地引用和卸载这个与 EXE 独立的 DLL 文件。 静态链接库和动态链接库的另外一个区别在于静态链接库中不能再包含其他的动态链接库或者静态库，而在动态链接库中还可以再包含其他的动态或静态链接库。

1）静态链接库的使用需要库的开发者提供生成库的.h头文件和.lib文件。

2）因为静态链接库是将全部指令都包含入调用程序生成的EXE文件中。因此如果用的是静态链接库，那么也就不存在“导出某个函数提供给用户使用”的情况，要想用就得全要！要不就都别要！

静态链接是指把要调用的函数或者过程链接到可执行文件中，成为可执行文件的一部分。换句话说，函数和过程的代码就在程序的exe文件中，该文件包含了运行时所需的全部代码。当多个程序都调用相同函数时，内存中就会存在这个函数的多个拷贝，这样就浪费了宝贵的内存资源。

先来阐述一下DLL(Dynamic Linkable Library)的概念，你可以简单的把DLL看成一种仓库，它提供给你一些可以直接拿来用的变量、函数或类。

采用动态链接库的优点：（1）更加节省内存；（2）DLL文件与EXE文件独立，只要输出接口不变，更换DLL文件不会对EXE文件造成任何影响，因而极大地提高了可维护性和可扩展性。

若使用动态链接，当应用程序被装入内存开始运行时，在Windows的管理下，才在应用程序与相应的DLL之间建立链接关系。当要执行所调用DLL中的函数时，根据链接产生的重定位信息，Windows才转去执行DLL中相应的函数代码。一般情况下，如果一个应用程序使用了动态链接库，Win32系统保证内存中只有DLL的一份复制品。

DLL函数分为两种： 1）DLL 导出函数，可供应用程序调用； 2）DLL 内部函数，只能在 DLL 程序使用，应用程序无法调用它们。 因此调用程序若想调用DLL中的某个函数就要以某种形式或方式指明它到底想调用哪一个函数。

1）装载时动态链接(Load-time Dynamic Linking)：这种用法的前提是在编译之前已经明确知道要调用DLL中的哪几个函数，编译时在目标文件中只保留必要的链接信息，而不含DLL函数的代码；当程序执行时，调用函数的时候利用链接信息加载DLL函数代码并在内存中将其链接入调用程序的执行空间中(全部函数加载进内存），其主要目的是便于代码共享。（动态加载程序，处在加载阶段，主要为了共享代码，共享代码内存）

2）运行时动态链接(Run-time Dynamic Linking)：这种方式是指在编译之前并不知道将会调用哪些DLL函数，完全是在运行过程中根据需要决定应调用哪个函数，将其加载到内存中（只加载调用的函数进内存），并标识内存地址，其他程序也可以使用该程序，并用LoadLibrary和GetProcAddress动态获得DLL函数的入口地址。（dll在内存中只存在一份，处在运行阶段）

上述的区别主要在于阶段不同，编译器是否知道进程要调用的dll函数。动态加载在编译时知道所调用的函数，而在运行态时则必须不知道。

参考博文： https://www.cnblogs.com/tracylee/archive/2012/10/15/2723816.html https://www.cnblogs.com/tracylee/archive/2012/10/15/2723816.html https://www.cnblogs.com/mickole/articles/3659112.html