引用是具有特殊语义的指针

从语义上理解

引用就是变量的别名

指针是一个变量，保存着变量的地址

 

因为引用是别名，所以引用不能单独存在，没有空引用，而能有空指针

 

但作为C++程序员，只从这个层面理解引用显然心里会发虚

因此上测试代码

#include <iostream>

void t1() {
    char c = 'a';
    char &r = c;
    char *p = &c;

    r = 'b';
    *p = 'c';

    int size;
    
    size = sizeof(r);//1
    size = sizeof(p);//1

    char *q1;
    q1 = &r;

    char **q2;
    q2 = &p;
}

#pragma pack(1)
struct T2A {
    char &_r;
    char _c;
};
#pragma pack()

void t2() {
    char c = 'a';
    T2A s1{ c, 'b' };

    void *p;
    p = &s1;
    p = &s1._r;
    p = &s1._c;

    int size;
    size = sizeof(s1);//size值是5
}

void main() {
    t1();
    t2();
    
    system("pause");
}

代码本身没什么意思，有意思的是反汇编的结果

 

t1的反汇编

    char c = 'a';
00F61728  mov         byte ptr [c],61h  
    char &r = c;
00F6172C  lea         eax,[c]
00F6172F  mov         dword ptr [r],eax  //引用r实际上是一个dword ptr类型
    char *p = &c;
00F61732  lea         eax,[c]  
00F61735  mov         dword ptr [p],eax  //指针p看起来是不是和引用r在内存布局上一模一样？

    r = 'b';
00F61738  mov         eax,dword ptr [r]  
00F6173B  mov         byte ptr [eax],62h  
    *p = 'c';
00F6173E  mov         eax,dword ptr [p]  
00F61741  mov         byte ptr [eax],63h  //赋值操作，引用和指针也是一模一样

    int size;
    
    size = sizeof(r);
00F61744  mov         dword ptr [size],1  //但引用是一个语法糖，对引用操作的时候，编译器会把它换成被引用的对象
    size = sizeof(p);
00F6174B  mov         dword ptr [size],4  

    char *q1;
    q1 = &r;
00F61752  mov         eax,dword ptr [r]  //取不到引用的地址，编译器给的是被引用对象的地址
00F61755  mov         dword ptr [q1],eax  

    char **q2;
    q2 = &p;
00F61758  lea         eax,[p]  
00F6175B  mov         dword ptr [q2],eax  

 

t2反汇编

    char c = 'a';
00F640C8  mov         byte ptr [c],61h  
    T2A s1{ c, 'b' };
00F640CC  lea         eax,[c] //取c的地址 
00F640CF  mov         dword ptr [s1],eax  //s1的地址就是s1._r的地址，引用变量保存的是被引用对象的地址
00F640D2  mov         byte ptr [ebp-18h],62h  //ebp-18h是s1._c的地址

    void *p;
    p = &s1;
00F640D6  lea         eax,[s1] //取s1地址 
00F640D9  mov         dword ptr [p],eax  
    p = &s1._r;
00F640DC  mov         eax,dword ptr [s1]  //引用语法糖，想取s1._r的地址，实际上取到的是被引用对象c的地址
00F640DF  mov         dword ptr [p],eax  
    p = &s1._c;
00F640E2  lea         eax,[ebp-18h]  
00F640E5  mov         dword ptr [p],eax  

    int size;
    size = sizeof(s1);
00F640E8  mov         dword ptr [size],5  //引用变量_r 4字节，字符变量_c 1字节

 

由此可见，引用的本质是指针，但有不同的语义