6.2. Les différentes phases du processus de génération des exécutables
Les phases du processus qui conduisent à l'exécutable à partir des fichiers sources d'un programme sont décrites ci-dessous. Ces phases ne sont en général pas spécifiques au C++, et même si les différents outils de programmation peuvent les cacher, le processus de génération des exécutables se déroule toujours selon les principes qui suivent.
Au début de la génération de l'exécutable, on ne dispose que des fichiers sources du programme, écrit en C, C++ ou tout autre langage (ce qui suit n'est pas spécifique au C/C++). En général, la première étape est le traitement des fichiers sources avant compilation. Dans le cas du C et du C++, il s'agit des opérations effectuées par le préprocesseur (remplacement de macros, suppression de texte, inclusion de fichiers...).
Vient ensuite la compilation séparée, qui est le fait de compiler séparément les fichiers sources. Le résultat de la compilation d'un fichier source est généralement un fichier en assembleur, c'est-à-dire le langage décrivant les instructions du microprocesseur de la machine cible pour laquelle le programme est destiné. Les fichiers en assembleur peuvent être traduits directement en ce que l'on appelle des fichiers objets. Les fichiers objets contiennent la traduction du code assembleur en langage machine. Ils contiennent aussi d'autres informations, par exemple les données initialisées et les informations qui seront utilisées lors de la création du fichier exécutable à partir de tous les fichiers objets générés. Les fichiers objets peuvent être regroupés en bibliothèques statiques, afin de rassembler un certain nombre de fonctionnalités qui seront utilisées ultérieurement.
Enfin, l'étape finale du processus de compilation est le regroupement de toutes les données et de tout le code des fichiers objets du programme et des bibliothèques (fonctions de la bibliothèque C standard et des autres bibliothèques complémentaires), ainsi que la résolution des références inter-fichiers. Cette étape est appelée édition de liens (« linking » en anglais). Le résultat de l'édition de liens est le fichier image, qui pourra être chargé en mémoire par le système d'exploitation. Les fichiers exécutables et les bibliothèques dynamiques sont des exemples de fichiers image.
Toutes ces opérations peuvent être régroupées en une seule étape par les outils utilisés. Ainsi, les compilateurs appellent généralement le préprocesseur et l'assembleur automatiquement, et réalisent parfois même l'édition de liens eux-mêmes. Toutefois, il reste généralement possible, à l'aide d'options spécifiques à chaque outil de développement, de décomposer les différentes étapes et d'obtenir les fichiers intermédiaires.
En raison du nombre de fichiers important et des dépendances qui peuvent exister entre eux, le processus de génération d'un programme prend très vite une certaine ampleur. Les deux problèmes les plus courants sont de déterminer l'ordre dans lequel les fichiers et les bibliothèques doivent être compilés, ainsi que les dépendances entre fichiers sources et les fichiers produits afin de pouvoir regénérer correctement les fichiers images après une modification des sources. Tous ces problèmes peuvent être résolus à l'aide d'un programme appelé make. Le principe de make est toujours le même, même si aucune norme n'a été définie en ce qui le concerne. make lit un fichier (le fichier (« makefile »), dans lequel se trouvent toutes les opérations nécessaires pour compiler un programme. Puis, il les exécute si c'est nécessaire. Par exemple, un fichier qui a déjà été compilé et qui n'a pas été modifié depuis ne sera pas recompilé. C'est plus rapide. make se base sur les dates de dernière modification des fichiers pour savoir s'ils ont été modifiés (il compare les dates des fichiers sources et des fichiers produits). La date des fichiers est gérée par le système d'exploitation : il est donc important que l'ordinateur soit à l'heure.