C 程式設計/編譯基礎
在介紹了 C 程式設計的基本概念後，我們現在可以簡要討論一下編譯的過程。
像任何程式語言一樣，C 本身對 微處理器 來說是完全不可理解的。它的目的是為人類提供一種直觀的方式來提供指令，這些指令可以很容易地轉換為微處理器可以理解的機器程式碼。編譯器就是將我們人類可讀的原始碼翻譯成機器程式碼的工具。
對於程式設計新手來說，這似乎很簡單。一個簡單的編譯器可能會讀取每個原始檔，將所有內容翻譯成機器程式碼，然後輸出可執行檔案。這可能行得通，但有兩個嚴重的問題。首先，對於一個大型專案，計算機可能沒有足夠的記憶體來一次讀取所有原始碼。其次，如果你對一個原始檔進行修改，你將不得不重新編譯整個應用程式。
為了解決這些問題，編譯器將工作分解成幾個步驟。對於每個原始檔（每個.c檔案），編譯器讀取檔案，讀取它透過#include指令引用的檔案，並將它們翻譯成機器程式碼。這將產生一個“目標檔案”（.o）。在所有目標檔案建立之後，一個“連結器”程式會收集所有目標檔案並寫入實際的可執行程式。這樣，如果你更改一個原始檔，就只需要重新編譯該檔案，然後重新連結應用程式。
在不深入細節的情況下，瞭解編譯過程的表面理解是有益的。
預處理器提供了包含所謂的標頭檔案、宏擴充套件、條件編譯和行控制的能力。這些功能可以透過在程式碼中插入相應的預處理器 指令 來訪問。在編譯原始碼之前，一個特殊的程式，稱為預處理器，會掃描原始碼中的標記，或特殊字串，並根據特定的規則將它們替換成其他字串或程式碼。C 預處理器從技術上來說不是 C 語言的一部分，而是你的編譯器軟體提供的工具。
所有預處理器指令都以井號 (#) 開頭。你可以在 Hello world 程式 中看到一個預處理器指令。示例
#include <stdio.h>
此指令會導致 stdio 標頭檔案包含到你的程式中。其他指令，如#pragma，控制編譯器設定和宏。預處理階段的結果是一個文字字串。你可以將預處理器視為一個非互動式文字編輯器，它會修改你的程式碼以使其準備好進行編譯。預處理器指令的語言與 C 的語法無關，因此 C 預處理器也可以獨立地用於處理其他型別的文字檔案。
此步驟確保程式碼有效，並將順序排列成一個可執行程式。在大多數編譯器下，你可能會收到訊息或警告，指示你的程式中可能存在問題（例如，條件語句 始終為真或為假等等）。
當在程式中檢測到錯誤時，編譯器通常會報告阻止編譯的檔名和行號。
編譯器會生成原始碼的機器程式碼等價物，可以將其連結到最終程式中。此時，程式碼本身不能執行，因為它需要連結才能執行。
在討論完基礎知識之後，需要注意的是，編譯是“單行道”。也就是說，將 C 原始檔編譯成機器程式碼很容易，但“反編譯”（將機器程式碼轉換成建立它的 C 原始碼）則不然。C 的反編譯器確實存在，但它們建立的程式碼難以理解，只有在 逆向工程 中才有用。
連結透過整合庫和程式碼將不同的目標檔案組合成一個完整的程式，並生成 可執行程式 或 庫。連結由連結器程式執行，該程式通常是編譯器套件的一部分。
此階段常見的錯誤是缺少或重複的函式。
對於大型 C 專案，許多程式設計師選擇自動化編譯，既是為了減少使用者互動需求，也是為了透過僅重新編譯修改過的檔案來加快過程。
大多數整合開發環境 (IDE) 都有某種專案管理功能，這使得這種自動化變得非常容易。但是，專案管理檔案通常只能由使用相同整合開發環境的使用者使用，因此任何希望修改專案的人都需要使用相同的 IDE。
在類 UNIX 系統上，make 和 Makefile 通常用於實現相同的目的。make 是一種傳統且靈活的方法，在大多數 Unix 和 GNU 發行版上都作為標準開發工具之一提供。
Makefile 已透過 GNU Autotools 擴充套件，由 Automake 和 Autoconf 組成，用於在多種型別的機器上使軟體可編譯、可測試、可翻譯和可配置。Automake 和 Autoconf 在各自的手冊中有詳細說明。
Autotools 通常被認為很複雜，並且已經開發出各種更簡單的構建系統。現在，GNOME 專案 的許多元件都使用宣告式的 Meson 構建系統，它不太靈活，而是專注於以簡單的方式提供構建系統中最常用的功能。C 語言編寫的程式的其他流行構建系統包括 CMake 和 Waf.
安裝 GCC 後，可以使用已寫入但尚未編譯的 c 原始檔列表呼叫它。例如，如果檔案 main.c 包含 myfun.h 中描述並在 myfun_a.c 和 myfun_b.c 中實現的函式，那麼只要編寫以下命令即可
gcc main.c myfun_a.c myfun_b.c
myfun.h 包含在 main.c 中，但如果它在單獨的標頭檔案目錄中，那麼可以在“-I”開關之後列出該目錄。
在更大的程式中，Makefile 和 GNU make 程式可以將 c 檔案編譯成以 .o 為字尾的中間檔案，這些檔案可以由 GCC 進行連結。
如何編譯每個目標檔案通常在 Makefile 中描述，目標檔案作為標籤以冒號結尾，後面跟著兩個空格（製表符通常會導致問題），後面跟著一個其他檔案的列表，這些檔案是依賴項，例如 .c 檔案和在另一節中編譯的 .o 檔案，並在下一行，呼叫所需的 GCC。
鍵入man make或info make通常會提供有關如何使用 make 以及 GCC 的資訊。
儘管 GCC 有許多選項開關，但常用的一個選項是 -g，它用於生成供 gdb 除錯使用的除錯資訊，以便 gdb 在機器程式碼程式的逐行執行過程中顯示原始碼。gdb 具有一個“h”命令，它顯示了 gdb 的功能，通常透過“gdb a.out”啟動，其中 a.out 是由 GCC 編譯生成的匿名可執行機器程式碼檔案。