相信學過C++的小伙伴對引用都有了一個概念上的認識，能夠簡單地使用引用編程了，但又感覺糊里糊塗，不明白它到底是什么，它和指針有點相似，但又不是一個東西。
首先舉個例子：
#include <iostream> using namespace std; int main(){ int a = 99; int &r = a; cout<<a<<", "<<r<<endl; cout<<&a<<", "<<&r<<endl; return 0; }
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運行結果：
99, 99
0x28ff44, 0x28ff44
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我們知道，變量是要占用內存的，雖然我們稱 r 為變量，但是通過&r獲取到的卻不是 r 的地址，而是 a 的地址，這會讓我們覺得 r 這個變量不占用獨立的內存，它和 a 指代的是同一份內存。
請讀者再繼續看下面的例子：
#include <iostream> #include <iomanip> using namespace std; int num = 99; class A{ public: A(); private: int n; int &r; }; A::A(): n(0), r(num){} int main (){ A *a = new A(); cout<<sizeof(A)<<endl; //輸出A類型的大小 cout<<hex<<showbase<<*((int*)a + 1)<<endl; //輸出r本身的內容 cout<<&num<<endl; //輸出num變量的地址 return 0; }
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運行結果：
8
0x442000
0x442000
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成員變量 r 是 private 屬性的，不能直接通過對象來訪問，但是借助強大的指針和類型轉換，我們依然可以得到它的內容，只不過這種方法有點蹩腳。
第 20 行代碼中，hex表示以十六進制輸出，showbase表示添加十六進制前綴0x。
從運行結果可以看出：
成員變量 r 是占用內存的，如果不占用的話，sizeof(A)的結果應該為 4。
r 存儲的內容是0x442000，也即變量 num 的地址。
這說明 r 的實現和指針非常類似。如果將 r 定義為int *類型的指針，並在構造函數中讓它指向 num，那么 r 占用的內存也是 4 個字節，存儲的內容也是 num 的地址。
其實引用只是對指針進行了簡單的封裝，它的底層依然是通過指針實現的，引用占用的內存和指針占用的內存長度一樣，在 32 位環境下是 4 個字節，在 64 位環境下是 8 個字節，之所以不能獲取引用的地址，是因為編譯器進行了內部轉換。以下面的語句為例：
int a = 99; int &r = a; r = 18; cout<<&r<<endl;
編譯時會被轉換成如下的形式：
int a = 99; int *r = &a; *r = 18; cout<<r<<endl;
使用&r取地址時，編譯器會對代碼進行隱式的轉換，使得代碼輸出的是 r 的內容（a 的地址），而不是 r 的地址，這就是為什么獲取不到引用變量的地址的原因。也就是說，不是變量 r 不占用內存，而是編譯器不讓獲取它的地址。
當引用作為函數參數時，也會有類似的轉換。
以下面的代碼為例：
//定義函數 void swap(int &r1, int &r2){ int temp = r1; r1 = r2; r2 = temp; } //調用函數 int num1 = 10, num2 = 20; swap(num1, num2); 編譯時會被轉換成如下的形式： //定義函數 void swap(int *r1, int *r2){ int temp = *r1; *r1 = *r2; *r2 = temp; } //調用函數 int num1 = 10, num2 = 20; swap(&num1, &num2);
引用雖然是基於指針實現的，但它比指針更加易用，從上面的兩個例子也可以看出來，通過指針獲取數據時需要加*，書寫麻煩，而引用不需要，它和普通變量的使用方式一樣。
C++ 的發明人 Bjarne Stroustrup 也說過，他在 C++ 中引入引用的直接目的是為了讓代碼的書寫更加漂亮，尤其是在運算符重載中，不借助引用有時候會使得運算符的使用很麻煩。
引用和指針的其他區別
1) 引用必須在定義時初始化，並且以后也要從一而終，不能再指向其他數據；而指針沒有這個限制，指針在定義時不必賦值，以后也能指向任意數據。
2) 可以有 const 指針，但是沒有 const 引用。也就是說，引用變量不能定義為下面的形式：
int a = 20;
int & const r = a;
因為 r 本來就不能改變指向，加上 const 是多此一舉。
3) 指針可以有多級，但是引用只能有一級，例如，int **p是合法的，而int &&r是不合法的。如果希望定義一個引用變量來指代另外一個引用變量，那么也只需要加一個&，如下所示：
int a = 10;
int &r = a;
int &rr = r;
4) 指針和引用的自增（++）自減（--）運算意義不一樣。對指針使用 ++ 表示指向下一份數據，對引用使用 ++ 表示它所指代的數據本身加 1；自減（--）也是類似的道理。
請看下面的例子：
#include <iostream> using namespace std; int main (){ int a = 10; int &r = a; r++; cout<<r<<endl; int arr[2] = { 27, 84 }; int *p = arr; p++; cout<<*p<<endl; return 0; }
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運行結果：
11
84
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