C++之关于引用的本质

1、看看以下例子：

2、运行结果：99, 990x28ff44, 0x28ff44我们知道，变量是要占用内存的，虽然我们称 b 为变量，但是通过&b获取到的却不是 b 的地址，而是 a 的地址，这会让我们觉得 b 这个变量不占用独立的内存，它和 a 指代的是同一份内存。请读者再继续看下面的例子：

3、运行结果：80x4420000x442000第 20 行代码中，hex表示以十六进制输出，showbase表示添加十六进制前缀0x。从运行结果可以看出：成员变量 r 是占用内存的，如果不斜惆垦墉占用的话，sizeof(A)的结果应该为 4。r 存储的内容是0x442000，也即变量 num 的地址。这说明 r 的实现和指针非常类似。如果将 r 定义为int *类型的指针，并在构造函数中让它指向 num，那么 r 占用的内存也是 4 个字节，存储的内容也是 num 的地址。其实引用只是对指针进行了简单的封装，它的底层依然是通过指针实现的，引用占用的内存和指针占用的内存长度一样，在 32 位环境下是 4 个字节，在 64 位环境下是 8 个字节，之所以不能获取引用的地址，是因为编译器进行了内部转换。以下面的语句为例：

4、编译时会被转换成如下的形式：

5、使用&r取地址时，编译器会对代码进行隐式的转换，使得代码输出的是 r 的内容（a 的地址犬匮渝扮），而不是 r 的地记醋弭床址，这就是为什么获取不到引用变量的地址的原因。也就是说，不是变量 r 不占用内存，而是编译器不让获取它的地址。引用虽然是基于指针实现的，但它比指针更加易用，从上面的两个例子也可以看出来，通过指针获取数据时需要加*，书写麻烦，而引用不需要，它和普通变量的使用方式一样。

6、引用和指针的其他区别：

7、1) 引用必须在定义时初始化，并且以后也要从一而终，不能再指向其他数据；而指针没有这个限制，指针在定义时不必赋值，以后也能指向任意数据。2)可以有 const 指针，但是没有 const 引用。也就是说，引用变量不能定义为下面的形式：

8、因为 r 本来就不能改变指向，加上 const 是多此一举。3)指针可以有多级，但是引用只能有一级，例如，int **p是合法的，而int &&r是不合法的。如果希望定义一个引用变量来指代另外一个引用变量，那么也只需要加一个&，如下所示：

9、4)指针和引用的自增（++）自减（--）运算意义不一样。对指针使用 ++ 表示指向下一份数据，对引用使用 ++ 表示它所指代的数据本身加 1；自减（--）也是类似的道理。请看下面的例子：

10、运行结果：1184