引用作为变量别名而存在，因此在一些场合可以代替指针
引用相对于指针来说具有更好的可读性和实用性
swap函数的实现对比如下：
注意：
函数中的引用形参不需要进行初始化。
示例程序如下：
形参没有初始化，而是在第15行调用的时候对引用形参进行初始化。
const引用：
当使用常量对const引用进行初始化时，C++编译器会为常量值分配空间，并将引用名作为这段空间的别名。
例：
结论：
使用常量对const引用初始化后将生成一个只读变量。普通引用不能使用常量值进行初始化，但是const引用可以。
我们不能直接改变const引用的值，但是可以通过取地址的方式间接的改变这块内存的值。
示例程序：
1 #include <stdio.h> 2 3 void Example() 4 { 5 printf("Example: "); 6 7 int a = 4; 8 const int& b = a; 9 int* p = (int*)&b; 10 11 //b = 5; 12 13 *p = 5; 14 15 printf("a = %d ", a); 16 printf("b = %d ", b); 17 } 18 19 void Demo() 20 { 21 printf("Demo: "); 22 23 const int& c = 1; 24 int* p = (int*)&c; 25 26 //c = 5; 27 28 *p = 5; 29 30 printf("c = %d ", c); 31 } 32 33 int main(int argc, char *argv[]) 34 { 35 Example(); 36 37 printf(" "); 38 39 Demo(); 40 41 return 0; 42 }
运行结果如下：
可以看到Example函数中通过指针p可以改变内存空间的值，最终影响到了a和b的值，其实它们指的是同一块内存空间，在这个函数中我们也可以直接改变a的值。因为a并不是const的。
引用有自己的存储空间吗？
示例程序如下：
1 #include <stdio.h> 2 3 struct TRef 4 { 5 char& r; 6 }; 7 8 int main(int argc, char *argv[]) 9 { 10 char c = 'c'; 11 char& rc = c; 12 TRef ref = { c }; 13 14 printf("sizeof(char&) = %d ", sizeof(char&)); 15 printf("sizeof(rc) = %d ", sizeof(rc)); 16 17 printf("sizeof(TRef) = %d ", sizeof(TRef)); 18 printf("sizeof(ref.r) = %d ", sizeof(ref.r)); 19 20 return 0; 21 }
执行结果：
char&代表char的引用，所以占用一个字节，rc也是char的引用，占用一个字节，ref.r是char的引用，也占用一个字节。
sizeof(TRef)占用四个字节，这让我们联想到了指针。
引用的内部实现：引用在C++中的内部实现是一个指针常量，具体如下。
引用的存储空间：
示例程序：
1 #include <stdio.h> 2 3 struct TRef 4 { 5 char* before; 6 char& ref; 7 char* after; 8 }; 9 10 int main(int argc, char* argv[]) 11 { 12 char a = 'a'; 13 char& b = a; 14 char c = 'c'; 15 16 TRef r = {&a, b, &c}; 17 18 printf("sizeof(r) = %d ", sizeof(r)); 19 printf("sizeof(r.before) = %d ", sizeof(r.before)); 20 printf("sizeof(r.after) = %d ", sizeof(r.after)); 21 printf("&r.before = %p ", &r.before); 22 printf("&r.after = %p ", &r.after); 23 24 return 0; 25 }
执行结果如下：
根据计算，可以得到结构体中的ref占用了4个字节。从地址的判断也可以得出ref占用了4个字节。
上述程序在windows下的反汇编如下：
引用的意义：
函数返回引用示例程序如下：
1 #include <stdio.h> 2 3 int& demo() 4 { 5 int d = 0; 6 7 printf("demo: d = %d ", d); 8 9 return d; 10 } 11 12 int& func() 13 { 14 static int s = 0; 15 16 printf("func: s = %d ", s); 17 18 return s; 19 } 20 21 int main(int argc, char* argv[]) 22 { 23 int& rd = demo(); 24 int& rs = func(); 25 26 printf(" "); 27 printf("main: rd = %d ", rd); 28 printf("main: rs = %d ", rs); 29 printf(" "); 30 31 rd = 10; 32 rs = 11; 33 34 demo(); 35 func(); 36 37 printf(" "); 38 printf("main: rd = %d ", rd); 39 printf("main: rs = %d ", rs); 40 printf(" "); 41 42 return 0; 43 }
demo函数中相当于返回了局部变量的“指针”，这是有问题的。返回局部变量的引用是要禁止的。func函数中返回的是静态变量的引用。静态变量的存储空间不会由于函数调用的返回而被摧毁，因此，这样做是没有问题的。
执行结果如下：
第一次打印rd的值发生了很大的变化，这是因为26行函数的调用，改变了栈空间中的数据。第二次打印rd同理。
小结：
引用作为变量别名而存在旨在代替指针
const引用可以使得变量具有只读属性
引用在编译器内部使用指针常量实现
引用的最终本质为指针
引用可以尽可能的避开内存错误