Какие основные этапы обработки исходного кода выполняет компилятор C++?

Компиляция C++ кода — это многоэтапный процесс трансляции человекочитаемого кода в машинные инструкции. Основные этапы:

1. Препроцессинг:

   • Обрабатывает директивы, начинающиеся с #.
   • Подключает содержимое заголовочных файлов (#include).
   • Раскрывает макросы (#define).
   • Выполняет условную компиляцию (#ifdef, #if).
   • На выходе — «очищенный» исходный код (можно посмотреть с помощью g++ -E source.cpp).

2. Компиляция (в узком смысле):

   • Синтаксический и семантический анализ препроцессированного кода.
   • Генерация промежуточного представления (чаще всего — ассемблерного кода для целевой архитектуры) или объектного кода.
   • На этом этапе возникают ошибки типа «undefined identifier» или «type mismatch».

3. Ассемблирование (часто объединено с этапом 2):

   • Перевод ассемблерного кода в машинный код, упакованный в объектный файл (.o или .obj). Этот файл содержит код, данные, но адреса многих функций и переменных ещё не разрешены.

4. Линковка:

   • Выполняется отдельной утилитой — линкером.
   • Объединяет несколько объектных файлов и библиотек (статических .a/.lib или указаний на динамические .so/.dll).
   • Разрешает символы: находит определение для каждого объявленного имени (функции, переменной).
   • Формирует итоговый исполняемый файл или библиотеку.

Упрощённый пример команд:

# Только препроцессинг
cpp source.cpp > source.i
# Компиляция в ассемблер
g++ -S source.i -o source.s
# Ассемблирование в объектный файл
as source.s -o source.o
# Линковка (часто всё делается одной командой)
g++ source.o -o my_program