---

引用：
[1]C语言中文网
[2]偶尔e网事,【C++基础之二】常量指针和指针常量

---

1. 引用定义

引用可以看做是数据的一个别名，通过这个别名和原来的名字都能够找到这份数据。

引用在定义时需要添加&，在使用时不能添加&，使用时添加&表示取地址

2. 引用的本质

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。

但是为什么我们用 &r 获取的是其指向变量的地址（下例中的变量a的地址），而不是引用本身的地址？原因是因为编译器进行了内部转换。

以下图片来自[1]C语言中文网

引用只是对指针进行了简单的封装，那么引入指针的目的其实是:

3. 引用和指针的不同之处

• 引用在初始化时必须赋值，且一旦赋值，指向不能改变。指针则没该限制，可以先声明，后赋值，且指向可变。
• 可以有指针常量，但是引用常量，因为引用本身就不能改变指向。所以没必要。
• 指针可以有多级，例如 **p，但是引用只有一级。
• 指针的自加（++）和自减（–）表示，指针指向数据内存地址的上一级和下一级。而引用的自加（++）和自减（–）表示，数据本身的+1和-1。

补充指针常量和常量指针

上述中说的是引用常量。即

int & const r = a; // 对常量的引用，错误。
const int &r = a; // 常引用，正确。

const在前修饰的是返回值，即变量值不变，const在后修饰的是变量，标志变量指向不变。

4. 引用不能指代临时变量

在C++语言中，常见的变量、对象，字符串常量、new和malloc申请的数据等大多数变量都会存储在内存中，这些数据可以通过&符号来获取其地址，并用指针指向内存。但是，除此以外还有一些诸如函数返回值、常量表达式等临时变量，可能存储在内存或者寄存器中。如果存储在寄存器中的话，则不可以通过&符号获取地址，更不能用指针或者引用进行指向。

变量运算和函数返回值不能被引用：

也不是完全不让把引用最为返回值:只是要注意一个问题，就是不能返回局部数据（例如局部变量、局部对象、局部数组等）的引用，因为当函数调用完成，局部数据就会被销毁，

常量表达式不能被引用：

常量表达式可以理解为不包含变量的表达式，例如数字、数字的运算等

5. const引用（常引用）可以绑定临时数据

常引用可以绑定临时数据。主要原因是：常引用指向临时数据后，编译器会为临时数据创建一个新的、无名的临时变量，并将临时数据放入该临时变量中，然后再将引用绑定到该临时变量。

以下讨论来源自[1]C语言中文网。
为什么编译器为常引用创建临时变量是合理的，而为普通引用创建临时变量就不合理呢？

1. 我们知道，将引用绑定到一份数据后，就可以通过引用对这份数据进行操作了，包括读取和写入（修改）；尤其是写入操作，会改变数据的值。而临时数据往往无法寻址，是不能写入的，即使为临时数据创建了一个临时变量，那么修改的也仅仅是临时变量里面的数据，不会影响原来的数据，这样就使得引用所绑定到的数据和原来的数据不能同步更新，最终产生了两份不同的数据，失去了引用的意义。
2. const 引用和普通引用不一样，我们只能通过 const 引用读取数据的值，而不能修改它的值，所以不用考虑同步更新的问题，也不会产生两份不同的数据，为 const 引用创建临时变量反而会使得引用更加灵活和通用。

6. const引用与转换类型

• 指针和引用的类型必须和指向的数据类型一致。
  
• 给引用添加 const 限定后，当引用的类型和数据的类型不一致时，如果它们的类型是相近的，并且遵守「数据类型的自动转换」规则，那么编译器就会创建一个临时变量，并将数据赋值给这个临时变量（这时候会发生自动类型转换），然后再将引用绑定到这个临时的变量，这与「将 const 引用绑定到临时数据时」采用的方案是一样的。
  

总结：
当引用作为函数参数时，如果在函数体内部不会修改引用所绑定的数据，那么请尽量为该引用添加 const 限制。