编译和链接
平时所说的程序，是指双击后就可以直接运行的程序，这样的程序被称为可执行程序（Executable Program）。在 Windows 下，可执行程序的后缀有.exe和.com（其中.exe比较常见）；在类 UNIX 系统（Linux、Mac OS 等）下，可执行程序没有特定的后缀，系统根据文件的头部信息来判断是否是可执行程序。
可执行程序的内部是一系列计算机指令和数据的集合，它们都是二进制形式的，CPU 可以直接识别，毫无障碍；但是对于程序员，它们非常晦涩，难以记忆和使用，例如
puts("VIP会员");
对应的可执行文件二进制写法是
编译（Compile)
C语言代码由固定的词汇按照固定的格式组织起来，简单直观，程序员容易识别和理解，但是对于CPU，C语言代码就是天书，根本不认识，CPU只认识几百个二进制形式的指令。这就需要一个工具，将C语言代码转换成CPU能够识别的二进制指令，这个工具是一个特殊的软件，叫做编译器（Compiler）。
注意：通常编译后的代码不能直接执行，编译只是把C语言代码转换成机器码，但是还缺少启动代码（startup code）和库代码。
编译器能够识别代码中的词汇、句子以及各种特定的格式，并将他们转换成计算机能够识别的二进制形式，这个过程称为编译（Compile）。
C语言的编译器有很多种，不同的平台下有不同的编译器，例如：
- Windows 下常用的是微软开发的 Visual C++，它被集成在 Visual Studio 中，一般不单独使用；
- Linux 下常用的是 GUN 组织开发的 GCC，很多 Linux 发行版都自带 GCC；
- Mac 下常用的是 LLVM/Clang，它被集成在 Xcode 中（Xcode 以前集成的是 GCC，后来由于 GCC 的不配合才改为 LLVM/Clang，LLVM/Clang 的性能比 GCC 更加强大）。
链接（Link）
C语言代码经过编译以后，并没有生成最终的可执行文件（.exe 文件），而是生成了一种叫做目标文件（Object File）的中间文件（或者说临时文件）。目标文件也是二进制形式的，它和可执行文件的格式是一样的。对于 Visual C++目标文件的后缀是.obj；对于 GCC目标文件的后缀是.o。
为什么不会直接生成可执行文件？因为编译只是将我们自己写的代码变成了二进制形式，它还需要和系统组件（比如标准库、动态链接库等）结合起来，这些组件都是程序运行所必须的。
链接（Link）其实就是一个打包的过程，它将所有二进制形式的目标文件和系统组件组合成一个可执行文件。完成链接的过程也需要一个特殊的软件，叫做链接器（Linker）。
在有些系统中，必须分别运行编译程序和链接程序，而在另一些系统中，编译器会自动启动链接器，用户只需给出编译命令即可。
多个源文件中，编译器每次只能编译一个源文件，生成一个目标文件，这个时候，链接器除了将目标文件和系统组件组合起来，还需要将编译器生成的多个目标文件组合起来。
编译是针对一个源文件的，有多少个源文件就需要编译多少次，就会生成多少个目标文件。
编译器
以前，UNIX C编译器要调用语言定义的cc命令。但是，它没有跟上标准发展的脚步，已经退出了历史舞台。但是，UNIX 系统提供的C编译器通常来自一些其他源，然后以cc命令作为编译器的别名。
桌面操作系统
对于当前主流桌面操作系统而言，可使用 Visual C++（MSVC、VC）、GCC以及 LLVM Clang 这三大编译器。
MSVC
Visual C++（简称 MSVC）是由微软开发的，只能用于 Windows 操作系统，它不开源。用户可以使用 Visual Studio Community 版本来免费使用它，但是如果要把通过 Visual Studio Community 工具生成出来的应用进行商用，那么就得好好阅读一下微软的许可证和说明书了。而使用 GCC 与 Clang 编译器构建出来的应用一般没有任何限制，程序员可以将应用程序随意发布和进行商用。
GCC
GNU 项目始于1987 年，是一个开发大量自由UNIX 软件的集合（GNU 的意思是GNU ’s Not UNIX，即GNU 不是UNIX ）。GNU 编译器集合（也被称为GCC ，其中包含GCC C编译器）是该项目的产品之一。GCC 在一个指导委员会的带领下，持续不断地开发，它的C编译器紧跟C标准的改动。GCC 有各种版本以适应不同的硬件平台和操作系统，包括UNIX 、Linux 和Windows 。用gcc命令便可调用GCC C编译器。许多使用gcc 的系统都用cc作为gcc的别名。
LLVM Clang
LLVM 项目成为cc的另一个替代品。该项目是与编译器相关的开源软件集合，始于伊利诺伊大学2000 年的研究项目。它的Clang编译器处理C代码，可以通过clang调用。有多种版本供不同的平台使用，包括Linux。2012 年，Clang 成为FreeBSD 的默认C编译器。Clang 也对最新的C标准支持得很好。
嵌入式系统
而在嵌入式系统方面，可用的C语言编译器就非常丰富了，比如：
- 用于 Keil 公司 51 系列单片机的 Keil C51 编译器；
- 当前大红大紫的 Arduino 板搭载的开发套件，可用针对 AVR 微控制器的 AVR GCC 编译器；
- ARM 自己出的 ADS（ARM Development Suite）、RVDS（RealView Development Suite）和当前最新的 DS-5 Studio；
- DSP 设计商 TI（Texas Instruments）的 CCS（Code Composer Studio）；
- DSP 设计商 ADI（Analog Devices，Inc.）的 Visual DSP++ 编译器，等等。
通常，用于嵌入式系统开发的编译工具链都没有免费版本，而且一般需要通过国内代理进行购买。所以，这对于个人开发者或者嵌入式系统爱好者而言是一道不低的门槛。
不过 Arduino 的开发套件是可免费下载使用的，并且用它做开发板连接调试也十分简单。Arduino 所采用的C编译器是基于 GCC 的。
还有像树莓派（Raspberry Pi）这种迷你电脑可以直接使用 GCC 和 Clang 编译器。此外，还有像 nVidia 公司推出的 Jetson TK 系列开发板也可直接使用 GCC 和 Clang 编译器。树莓派与 Jetson TK 都默认安装了 Linux 操作系统。
在嵌入式领域，一般比较低端的单片机，比如 8 位的 MCU 所对应的C编译器可能只支持 C90 标准，有些甚至连 C90 标准的很多特性都不支持。因为它们一方面内存小，ROM 的容量也小；另一方面，本身处理器机能就十分有限，有些甚至无法支持函数指针，因为处理器本身不包含通过寄存器做间接过程调用的指令。
而像 32 位处理器或 DSP，一般都至少能支持 C99 标准，它们本身的性能也十分强大。而像 ARM 出的 RVDS 编译器甚至可用 GNU 语法扩展。