目录
一、指针&引用的基本概念
二、引用
1、引用存在的意义（既然有了指针为何还要有引用，引用的由来）
2、引用实现原理
3、const引用
三、指针
四、引用和指针的异同（高频面试题）
一、指针&引用的基本概念
说到指针和引用，首先看下变量名的概念：
变量名： 实质上就是一段连续存储空间的别称。
变量名是逻辑层的概念， 变量有类型， 例如 整型(int)，字符型(char)，单精度浮点型（float），双精度浮点型(double)
地址（可以简单理解成指针）是物理层的感念，每个地址都对应一个存储单元。地址没有类型，但是不同类型的变量占用的地址个数不一样。
变量名和地址之间的映射关系是由编译器决定的。（摘自https://www.oschina.net/question/1783725_2163287）
指针：是一个变量，这个变量存储的是一个地址，指向内存的一个存储单元。
引用： 前面提到 变量名是存储空间的别称，一段存储空间当然可以有多个别称。引用是一个已经定义的变量的别名。
二、引用
1、引用存在的意义（既然有了指针为何还要有引用，引用的由来）
- 引用作为变量的别名，在很多场合可以代替指针，并且具有更好的可读性和实用性。
- 另外不需要验证参数的无效性（如空指针等）提高了编码效率。
https://zh-google-styleguide.readthedocs.io/en/latest/google-cpp-styleguide/functions/\#id4 google C++编码指出，函数中需要修改的值用指针传入，不需要修改的值用常引用传入，提高代码可读性。
举个栗子: set_age_point 与 set_age_ref同样可以起到修改变量值的作用，set_age_ref与之前的变量名操作完全一样，可读性更好。
例一：
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2 * 理解引用
3 */
4#include <iostream>
5#include <cstdlib>
6using namespace std;
7struct Teacher {
8 char name[64];
9 int age;
10};
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12void set_age(Teacher t) {
13 t.age = 45; // 时间如白驹过隙……
14 cout << "\t in set age loc=" << &t << " age=" << t.age << endl;
15}
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17void set_age_point(Teacher* ptr) {
18 ptr->age = 30;
19 cout << "\t in set_age_point ptr=" << ptr << " age=" << ptr->age << endl;
20}
21
22void set_age_ref(Teacher& ref) {
23 ref.age = 33;
24 cout << "\t in set_age_ref loc=" << &ref << " age=" << ref.age << endl;
25}
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28int main(int argc, char** argv) {
29 Teacher t;
30 t.age = 35;
31 cout << "start &t=" << &t << " t.age=" << t.age << endl;
32 set_age_point(&t);
33 cout << "after set_age_point &t=" << &t << " t.age=" << t.age << endl;
34 set_age_ref(t);
35 cout << "after set_age_ref &t=" << &t << " t.age=" << t.age << endl;
36 set_age(t);
37 cout << "after set_age &t=" << &t << " t.age=" << t.age << endl;
38 system("pause");
39 return 0;
40}
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输出结果：
2、引用实现原理
引用在C++内部实现是一个常指针。Type& name <–> Type* const name
从汇编代码来验证：
（gcc编译：https://blog.csdn.net/guoxiaoqian8028/article/details/18915513
汇编角度来解释指针：https://blog.csdn.net/wanwenweifly4/article/details/6739687）
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2#include <stdio.h>
3#include <iostream>
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5using namespace std;
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8void main()
9{
10 int x = 1;
11 int &b = x;
12 }
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通过汇编查看代码如下：
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200401048 mov dword ptr [ebp-4],1
310: int &b = x;
40040104F lea eax,[ebp-4]
500401052 mov dword ptr [ebp-8],eax
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可以知道x的地址为ebp-4，b的地址为ebp-8，因为栈内的变量内存是从高往低进行分配的。所以b的地址比x的低。
lea eax,[ebp-4] 这条语句将x的地址ebp-4放入eax寄存器
mov dword ptr [ebp-8],eax 这条语句将eax的值放入b的地址ebp-8中
上面两条汇编的作用即：将x的地址存入变量b中 。这个将变量地址存入指针是一样的。
3、const引用
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2const int& c = 10;
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以上是常引用的两种初始化形式。
第一种是声明了一个b为a的引用，并且不能通过b修改a
第二种是声明了一个指向变量的引用，系统会为变量分配内存空间，并且内存空间的别名为c。同样不能通过c修改变量。
总之：常引用 就是不能修改指向值的引用。注意：第二种引用声明时有分配空间的操作！！！
三、指针
1、指针的概念
如上所述，是一个变量，变量的值为一段内存空间的地址。
2、指针的优点：
c++将指针暴露给了程序员，而Java ， C#等语言则将指针隐藏起来。
- 指针最大的优点就是能够自由分配内存，实现内存的自由管理。各种大型索引库，索引压缩技术都会选择C/C++来实现。
- 形参的地址传递，与 值传递然后返回结果再赋值的操作相比，更加高效。
- 能够方便的操作字符串。
3、指针的用途
主要区分const的两个用途：
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3const int* a = &b; // 不能通过a修改b的值
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5// 另外，提到const，不得不提一下const成员函数
6class Rectangle {
7public:
8Rectangle() {};
9~Rectangle() {};
10void setLength(int l) { length = l; }
11int getLength() const { return length; } // const修饰成员函数，函数中不能修改成员变量的值
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13private:
14int length;
15int width;
16}
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四、引用和指针的异同（高频面试题）
1、从本质上来讲， 引用是变量的别名，指针是一个存储地址的变量。引用本身不占用内存，指针本身占用内存。
PS：程序在编译时分别将指针和引用添加到符号表上，符号表记录的是变量名和对应的变量地址。不同的是指针变量在符号表上对应的地址，是指针变量本身的地址。引用对应的值是引用指向对象的地址。
2、从初始化的角度，指针可以为空，比如 int *p = NULL; 而引用必须在声明的时候初始化。指针初始化后可以改变，引用初始化后不能再指向其他变量了。
3、从类型角度：
引用有类型，通过sizeof可以获取引用指向变量的大小，引用自加（a++）是指向的变量自加。
指针本身是一个int型变量，对指针变量进行sizeof获得是指针本身一个整型数的大小。指针自加会根据指向变量的类型后移不同的长度。
4、从参数传递的角度：引用是地址传递，把原始变量的地址直接给到了函数。指针是地址的copy，传递的是地址，但是无法对指针的指向进行修改。
C++参数传递有三种，值传递，引用传递，指针传递。
例一中： setAge就是值传递，不会对实参进行修改。set_age_ref是引用传递，相当于把实参的地址传给了函数，可以达到修改原始数据的目的，通过输出看到t的地址与main函数中相同。set_age_point是指针传递，相当于把实参的地址拷贝到一个变量里面，然后把地址作为形参传递，也可以达到修改实参的目的，但是在set_age_point中并不能对指针的指向进行修改。
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2using namespace std;
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4void test(int *p)
5{
6 int a=1;
7 p=&a;
8 cout<<p<<" "<<*p<<endl;
9}
10
11int main(void)
12{
13 int *p=NULL;
14 test(p);
15 if(p==NULL)
16 cout<<"指针p为NULL"<<endl;
17 system("pause");
18 return 0;
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输出：
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3指针p为NULL
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