它和它引用的变量 共用同一块内存空间。

比如： 李逵 ，在家称为 " 铁牛 " ，江湖上人称 " 黑旋风 "

代码语言：javascript

AI代码解释

void TestRef()
{
    int a = 10;
    int& ra = a;//<====定义引用类型
    printf("%p\n", &a);
    printf("%p\n", &ra);
}

注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的

1.2 引用的特性

1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

代码语言：javascript

AI代码解释

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int a = 10;

    // 1、编译报错：“ra”: 必须初始化引⽤ 
    //int& ra;
    
    //2、一个变量可以有多个引用
    int& b = a;
    int& d = a;
  
    
    // 3、这⾥并⾮让b引⽤c，因为C++引⽤不能改变指向， 这⾥是⼀个赋值 
    int c = 20;
    b = c;
    
    return 0;
}

1.3 常引用

概念：const引用就是常引用

【常引用场景】：

const 引用（常引用）绑定临时变量时，会延长临时变量的生命周期，使其与 const 引用的生命周期一致，直到该引用（如**rii**）的生命周期结束

注意：是右值具有常性，不是临时变量具有常性，虽然fun函数返回的是局部的静态变量，但是由于是值返回，所以依旧返回的是临时变量

1.4 使用场景

1.4.1 引用做参数

代码语言：javascript

AI代码解释

void Swap(int& left, int& right)
{
   int temp = left;
   left = right;
   right = temp;
}

【作用】：

1. 输出型参数：传参时不用担心值拷贝问题，因为形参和实参都指向同一实体
2. 提高效率：传递大对象时，只需传递对象的引用（而非拷贝整个对象），避免了大对象拷贝带来的性能开销，从而提高程序运行效率。

1.4.2 引用做返回值

代码语言：javascript

AI代码解释

int& Add(int a, int b)
{
    int c = a + b;
    return c;
}

int main()
{
    int& ret = Add(1, 2);
    Add(3, 4);
    cout << "Add(1, 2) is :"<< ret <<endl;
    return 0;
}

上面代码有个很明显的问题：返回了局部变量的引用，局部变量出了函数就销毁了，这里返回的ret的值有两种可能性，如果函数结束栈幁销毁，但是没有清理栈幁，那么ret引用可能指向被引用的局部变量，如果栈幁被清理，那么ret指向的就是随机值了

【下面的也同理】：

【正确做法】：

代码语言：javascript

AI代码解释

int& Count()
{
   static int n = 0;
   n++;
   // ...
   return n;
}

返回个静态区的局部变量，静态区局部变量的生命周期是整个程序，所以无论用int接收还是用int&接收都没有任何问题

1. 当用普通变量 int 接收函数返回的引用时，会拷贝静态变量 n 的当前值
2. 当用引用 int& 接收时，ret 会成为静态变量 n 的别名

【作用】：

1. 避免返回对象时的拷贝，提升性能（尤其对大对象）；
2. 允许直接修改被引用的原始对象（通过返回的引用可链式操作或修改源数据）。

【注意】:

• 若被引用对象销毁（如栈区局部变量），引用会变成 “悬空引用”（Dangling Reference），此时访问 / 修改会导致未定义行为（崩溃、数据错乱等）。

1.5. 传引用、传值效率比较

以值作为参数或者返回值类型，在传参和返回期间，函数不会直接传递实参或者将变量本身直

接返回，而是 传递实参或者返回变量的一份临时的拷贝 ，因此 用值作为参数或者返回值类型 ， 效

率是非常低下的，尤其是当参数或者返回值类型非常大时，效率就更低。

下面我用代码测试一下传引用和传值，让大家更直观感受效率差别：

【测试引用做参数】：

代码语言：javascript

AI代码解释

#include <time.h>
struct A{ int a[10000]; };

void TestFunc1(A a)
{}

void TestFunc2(A& a) 
{}

void TestRefAndValue()
{
	
	A a;

	// 1、以值作为函数参数
    //记录当前时间
	size_t begin1 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
		TestFunc1(a);
    //记录传值调用的结束时间
	size_t end1 = clock();

	// 2、以引用作为函数参数
	size_t begin2 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i)
		TestFunc2(a);
	size_t end2 = clock();

	// 分别计算两个函数运行结束后的时间
	cout << "TestFunc1(A)-time:" << end1 - begin1 << endl;
	cout << "TestFunc2(A&)-time:" << end2 - begin2 << endl;
}

我编译器默认单位是毫秒，从运行结果来看，效率差距是很大的

【测试引用做返回值】：

代码语言：javascript

AI代码解释

#include <time.h>
struct A { int a[10000]; };

A a;

// 值返回
A TestFunc1() { return a; }

// 引用返回
A& TestFunc2() { return a; }

void TestReturnByRefOrValue()
{
	//1、 以值作为函数的返回值类型
	size_t begin1 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
		TestFunc1();
	size_t end1 = clock();

	//2、 以引用作为函数的返回值类型
	size_t begin2 = clock();
	for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)
		TestFunc2();
	size_t end2 = clock();
	// 计算两个函数运算完成之后的时间
	cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;
	cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;
}
int main()
{
	TestReturnByRefOrValue();
	return 0;
}

1.6 指针和引用的区别

在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。

代码语言：javascript

AI代码解释

int main()
{
int a = 10;
int& ra = a;
cout<<"&a = "<<&a<<endl;
cout<<"&ra = "<<&ra<<endl;
return 0;
}

在底层实现上实际是有空间的，因为引用可能是按照指针方式来实现的（不同编译器的实现细节肯定不一样）。

【vs2022下指针和引用的底层对比】：

从汇编代码来看，底层是差不多的，但是也不能一概而论，毕竟每个编译器的实现不一样

【面试题】：引用和指针的对比

1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何一个同类型实体
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32 位平台下占4个字节)
6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
9. 引用比指针使用起来相对更安全

sizeof 作用于引用时，会被编译器转换为对被引用对象的 sizeof 计算（即等价于 sizeof(int)）