在软件开发过程中，编译和链接是两个紧密相连的步骤。编译是将源代码（如C、C++、Java等语言的代码）转换为机器代码（即目标代码或对象代码）的过程。而链接则是将这些编译后的目标代码（以及可能需要的库代码）组合成一个可执行文件或库文件的过程。以下是为什么需要链接的几个主要原因：

1. 解决符号引用：
   • 在编译阶段，编译器主要处理单个源文件，并生成相应的目标文件。这些目标文件中可能包含对其他文件中定义的函数、变量或对象的引用（即符号）。
   • 链接器的作用就是解析这些符号引用。它会查找这些符号在哪些目标文件或库中定义，并将它们正确地连接在一起，以确保程序在执行时能够正确访问这些符号。
2. 合并代码和数据段：
   • 编译后的目标文件通常包含代码段（指令）、数据段（全局变量和静态变量）等。
   • 链接器将这些段从各个目标文件中合并到一个单一的可执行文件中，同时处理内存地址的重定位，以确保程序在运行时能够正确访问这些段。
3. 添加必要的库代码：
   • 很多程序依赖于外部库（如标准库、数学库、图形库等）提供的函数和数据结构。
   • 链接器负责将这些库中的代码和数据添加到最终的可执行文件中，以满足程序的依赖需求。
4. 符号解析和重定位：
   • 链接器需要解析所有目标文件和库中的符号，确定哪些符号是定义的（即提供实现的），哪些符号是引用的（即需要使用其他文件中的实现）。
   • 同时，链接器还需要进行重定位，即确定每个符号在最终可执行文件中的确切地址。
5. 优化和调试信息：
   • 链接器有时还可以进行一些优化，如删除未使用的代码和数据（称为垃圾回收），以及优化函数调用和内存访问。
   • 链接器还可以处理调试信息，以便在程序运行时能够进行调试。
6. 生成最终的可执行文件：
   • 链接的最终目的是生成一个完整、可执行的程序文件，该文件包含了程序运行所需的所有代码和数据，并且所有符号引用都得到了正确解析和连接。

综上所述，链接是软件开发过程中不可或缺的一步，它确保了编译后的代码能够正确地组合在一起，形成一个功能完整、可执行的程序。