C++程序在編譯的時候主要有以下幾個過程：
1. 預編譯（預處理）：主要是對僞指令（以#開頭的指令）和特殊符號進行處理。
僞指令主要包括：
（1）宏指令：如#define NAME ADU，#undef等。對於第一個指令，預編譯主要是進行替換，除了NAME字符串常量；對於第二個則取消該宏定義，以後出現該宏的地方不進行替換。
（2）條件編譯指令：如#ifndef，#ifdef，#else，#elif，#endif等，預編譯主要對條件進行判斷，過濾不必要的代碼。
（3）頭文件包含指令：如"include <iostream>" " include "myhead.h"等，預編譯程序主要把頭文件中的定義搬到輸出文件中，供編譯程序處理。
特色符號處理：預編譯程序對出現特殊符號的地方用適當的值進行替換。
預編譯的結果是生成只有常量，數字，字符串，變量的定義，C++關鍵字，沒有宏定義，沒有條件編譯指令，沒有頭文件包含指令的輸出文件。
2. 編譯：將預編譯生成的輸出文件編譯成彙編代碼。
3. 彙編：把彙編代碼翻譯成二進制目標代碼。
4. 鏈接程序：由彙編階段生成的目標代碼並不能立即執行，可能存在某個源文件引用了另一個源文件的某個符號或者調用了另一個源文件的某個函數，這時候就需要鏈接程序把這些目標文件鏈接起來，最終生成可執行文件。
這幾個過程g++都有對應的參數可以看中間結果：
-E 讓編譯過程在執行完預編譯之後就停止，可以重定位到文件中看預編譯結果。
-S 生成彙編程序，生成以文件名.s結尾的中間文件。
-c 生成目標程序，未進行鏈接，生成以文件名.o結尾的中間文件。
-o file 生成輸出文件file，可以生成任何中間或結果文件，可以和前三個參數結合使用，如果單獨使用則生成最終的可執行文件。
-v 這個參數可以用來看程序編譯過程中執行的各個命令，同時顯示編譯器的版本信息以及處理器和編譯器的配置信息。
關於編譯的過程，有篇文章介紹的比較詳細，文章地址：http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_hustsimoon_5196.html，內容如下，供參考：
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源程序怎麼變成可執行文件—初學C語言難免碰到的困惑
上一節我們介紹了編程語言的種類，其中包括機器語言、彙編語言和高級語言。
電子計算機所使用的是由“0”和“1”組成的二進制數，二進制是計算機的語言的基礎。計算機發明之初，人們只能降貴紆尊，用計算機的語言去命令計算機幹這幹那，一句話，就是寫出一串串由“0”和“1”組成的指令序列交由計算機執行，這種語言，就是機器語言。想象一下老前輩們在打孔機面前數着一個一個孔的情景，噓，小聲點，你的驚嚇可能使他們錯過了一個孔，結果可能是導致一艘飛船飛離軌道阿。
爲了減輕使用機器語言編程的痛苦，人們進行了一種有益的改進：用一些簡潔的英文字母、符號串來替代一個特定的指令的二進制串，比如，用“A D D”代表加法，“M O V”代表數據傳遞等等，這樣一來，人們很容易讀懂並理解程序在幹什麼，糾錯及維護都變得方便了，這種程序設計語言就稱爲彙編語言，即第二代計算機語言。然而計算機是不認識這些符號的，這就需要一個專門的程序，專門負責將這些符號翻譯成二進制數的機器語言，這種翻譯程序被稱爲彙編程序。因爲彙編指令和機器語言之間有着一一對應的關係，這可比英譯漢或漢譯英簡單多了。
高級語言是偏向人，按照人的思維方式設計的，機器對這些可是莫名奇妙，不知所謂。魚與熊掌的故事在計算機語言中發生了。於是必須要有一個橋樑來銜接兩者，造橋可不是一件簡單的事情。當你越想方便，那橋就得越複雜。那高級語言是如何變成機器語言的呢，這個過程讓我慢慢道來。
編譯：將源代碼轉換爲機器可認識代碼的過程。編譯程序讀取源程序（字符流），對之進行詞法和語法的分析，將高級語言指令轉換爲功能等效的彙編代碼，再由彙編程序轉換爲機器語言，並且按照操作系統對可執行文件格式的要求鏈接生成可執行程序。
C源程序－>編譯預處理－>編譯－>優化程序－>彙編程序－>鏈接程序－>可執行文件
1.編譯預處理 讀取c源程序，對其中的僞指令（以#開頭的指令）和特殊符號進行處理。
僞指令主要包括以下四個方面
（1）宏定義指令，如# define Name TokenString,#undef等。對於前一個僞指令，預編譯所要作得的是將程序中的所有Name用TokenString替換，但作爲字符串常量的Name則不被替換。對於後者，則將取消對某個宏的定義，使以後該串的出現不再被替換。
（2）條件編譯指令，如#ifdef,#ifndef,#else,#elif,#endif,等等。這些僞指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件，將那些不必要的代碼過濾掉。
（3）頭文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。在頭文件中一般用僞指令#define定義了大量的宏（最常見的是字符常量），同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是爲了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因爲在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上一條#include語句即可，而不必再在此文件中將這些定義重複一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中，以供編譯程序對之進行處理。
包含到c源程序中的頭文件可以是系統提供的，這些頭文件一般被放在/usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括號（<>）。另外開發人員也可以定義自己的頭文件，這些文件一般與c源程序放在同一目錄下，此時在#include中要用雙引號（""）。
（4）特殊符號，預編譯程序可以識別一些特殊的符號。例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋爲當前行號（十進制數），FILE則被解釋爲當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。
預編譯程序所完成的基本上是對源程序的“替代”工作。經過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的，但內容有所不同。下一步，此輸出文件將作爲編譯程序的輸出而被翻譯成爲機器指令。
2.編譯階段
經過預編譯得到的輸出文件中，將只有常量。如數字、字符串、變量的定義，以及C語言的關鍵字，如main,if,else,for,while,{,},+,-,*,\，等等。編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認所有的指令都符合語法規則之後，將其翻譯成等價的中間代碼表示或彙編代碼。
3.優化階段
優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關，而且同機器的硬件環境也有很大的關係。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。上圖中，我們將優化階段放在編譯程序的後面，這是一種比較籠統的表示。
對於前一種優化，主要的工作是刪除公共表達式、循環優化（代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合併等）、複寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。
後一種類型的優化同機器的硬件結構密切相關，最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬件寄存器存放的有關變量的值，以減少對於內存的訪問次數。另外，如何根據機器硬件執行指令的特點（如流水線、RISC、CISC、VLIW等）而對指令進行一些調整使目標代碼比較短，執行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。
經過優化得到的彙編代碼必須經過彙編程序的彙編轉換成相應的機器指令，方可能被機器執行。
4.彙編過程
彙編過程實際上指把彙編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序，都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。
目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段：
代碼段 該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的，但一般卻不可寫。
數據段 主要存放程序中要用到的各種全局變量或靜態的數據。一般數據段都是可讀，可寫，可執行的。
UNIX環境下主要有三種類型的目標文件：
（1）可重定位文件 其中包含有適合於其它目標文件鏈接來創建一個可執行的或者共享的目標文件的代碼和數據。
（2）共享的目標文件 這種文件存放了適合於在兩種上下文裏鏈接的代碼和數據。第一種事鏈接程序可把它與其它可重定位文件及共享的目標文件一起處理來創建另一個目標文件；第二種是動態鏈接程序將它與另一個可執行文件及其它的共享目標文件結合到一起，創建一個進程映象。
（3）可執行文件 它包含了一個可以被操作系統創建一個進程來執行之的文件。
彙編程序生成的實際上是第一種類型的目標文件。對於後兩種還需要其他的一些處理方能得到，這個就是鏈接程序的工作了。
5.鏈接程序
由彙編程序生成的目標文件並不能立即就被執行，其中可能還有許多沒有解決的問題。例如，某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號（如變量或者函數調用等）；在程序中可能調用了某個庫文件中的函數，等等。所有的這些問題，都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。
鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標文件成爲一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。
根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同，鏈接處理可分爲兩種：
（1）靜態鏈接 在這種鏈接方式下，函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。
（2）動態鏈接 在此種方式下，函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時，動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。
對於可執行文件中的函數調用，可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小，並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存，因爲在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。
經過上述五個過程，C源程序就最終被轉換成可執行文件了。