C++ 程序的编译阶段是什么？

9个所谓的“翻译阶段”列在标准中（C++11中的2.2，C++03中的2.1）。[lex.phases]

标准中要求的细节各不相同：预处理分为几个阶段，因为在标准的不同点上，当定义特定行为位时，“已经完成”和“剩下要做”的内容非常重要。因此，虽然它没有告诉你如何编写词法分析器，但它给了你一个非常清晰的路线图。

另一方面，链接主要留给实现来决定它的实际实现方式，因为标准并不关心给定名称是如何查找的，只关心它指的是什么。

它也没有提供任何关于解析的细节，它只是说“生成的标记在语法和语义上进行了分析和翻译”。那是因为整个第3-15章都需要填写这个细节。

它根本没有提到解析/转换过程中的内部表示，也没有提到优化阶段——它们对编译器的设计很重要，但对标准并不重要。优化可以在不同编译器的不同位置进行。在很长一段时间里，优化几乎完全处于编译阶段，在发出目标文件之前，链接器就像一个帖子一样愚蠢。我认为现在严肃的 C++ 实现都可以在多个 TU 上至少进行一些优化。因此，“其他人”不仅被排除在标准之外，它们实际上会随着时间的推移而改变。

C++ 规范在许多方面故意含糊不清，主要是为了保持实现独立性。语言模糊的许多领域不再是一个大问题 - 例如，您通常可以依赖 8 位的字符。然而，其他问题，如使用多重继承的结构的布局，以及虚函数对类的影响，也是一个真正的问题。这些问题会影响使用不同编译器生成的代码的兼容性。C++ 的应用程序二进制接口（或 ABI）没有严格定义，因此您偶尔不得不涉足 C，这会成为问题。编写插件接口就是一个很好的例子。

同样，该标准也没有详细说明编译器应该如何构建，因为有许多关键的决策和功能可以区分编译器。例如，MSVC 可以执行部分生成（允许编辑并继续），而 GCC 则不执行。不过，一般来说，所有编译器都执行类似的阶段：预处理、语法解析、确定程序流、生成符号表以及生成一系列线性指令，这些指令随后可以链接以生成可执行文件。哦，链接这些对象文件，这通常由链接器完成。

我简要地看了一下，很难找到各个编译器的描述。我怀疑像Microsoft这样的商业编译器有很多东西，纯粹是出于商业原因。GCC 是您最好的选择，尽管 Microsoft 很乐意描述这个过程。不过，这是非常平庸的东西：编译器的工作方式几乎相同。真正的黄金在于他们如何执行这些阶段，他们使用的算法和数据结构。在这方面，我推荐这本书。几年前，我为一门大学课程买了一本全新的书，:)我从图书馆借来了大部分教科书。

C++ 程序的编译阶段是否由标准指定？

是的，也不是。

C++ 标准定义了 9 个“翻译阶段”。引用日期为 2011-02-28（在官方 C++11 标准发布之前）的 N3242 草案 （10MB PDF），第 2.2 节：

翻译语法规则的优先级由以下阶段指定 [见脚注]。

1. 物理源文件字符以实现定义的方式映射到基本源字符集 （为行尾指示符引入换行符） 如果 必要。[剪]
2. 删除紧跟换行符的反斜杠字符 （\） 的每个实例，将物理源行拼接到 形成逻辑源行。[剪]
3. 源文件被分解为预处理标记 （2.5） 和空格字符序列（包括注释）。[剪]
4. 执行预处理指令，扩展宏调用，并执行_Pragma一元运算符表达式。[剪]
5. 字符文本或字符串文本中的每个源字符集成员，以及每个转义序列和通用字符名称 在字符文本或非原始字符串文本中，转换为 执行字符集的相应成员;[剪]
6. 相邻的字符串文字标记是串联的。
7. 分隔标记的空格字符不再重要。每个预处理令牌都转换为一个令牌。（2.7）. 的 对生成的标记进行语法和语义分析，并 翻译为翻译单元。[剪]
8. 翻译的翻译单元和实例化单元的组合如下：[SNIP]
9. 所有外部实体引用都将被解析。链接库组件以满足对 当前翻译。所有此类转换器输出都收集到 程序映像，其中包含在其 执行环境。

[脚注]实现必须表现得像这些单独的阶段一样，尽管在实践中不同的阶段可能会折叠在一起。

正如 [SNIP] 标记所示，我没有引用整个部分，足以表达这个想法。

需要强调的是，编译器不需要遵循这个确切的模型，只要最终结果和他们一样。

阶段 1-6 或多或少对应于预处理器，7 对应于您通常认为的编译，8 对应于模板，9 对应于链接。

（C 的翻译阶段类似，但省略了 #8。