底層剖析引用實現原理（引用是占有記憶體空間的）

正如《c++ primer》中所述，「引用即別名，它並非物件，相反地，它只是乙個已經存在的物件所起的另外乙個名字。」剛學習c++的時候，覺得引用就是乙個別名，並不會占有記憶體。剖析了引用的底層實現原理之後，才發現這是錯誤的，引用也是會占有記憶體的，且底層是通過指標來實現的。

以下是一段對引用和源變數取位址的**，一起看一下

#
include
using
namespace std;
intmain()

執行結果：

我們發現，a和b的位址是一樣的，看來引用是不占用記憶體的。實際上，&b並不能得到b的位址，而得到的還是變數a的位址。原因就是，引用在c++中是通過乙個常指標來實現的，即&b=a實際上等價於int* const b=&a，而編譯器會把&b編譯為：&（*b），那麼得到的自然就是a的位址，所以我們會看到&a、&b得到的位址是一樣的。但是一定要注意，&b並不是b的位址。

為了佐證上述原因，我們在上述**中加入乙個常指標int* const c=&a，即：

int a =10;
int&b = a;
int*
const c =
&a;

利用vs2013編譯器將源**轉換為反彙編，則引用b和常指標c實現的反組合語言如下：

//int a = 10;  //源**
01305e88 mov dword ptr [a]
,0ah //將10複製到變數a的位址空間
//int &b = a; //源**
01305e8f lea eax,
[a]//將變數a的位址複製到暫存器eax中
01305e92 mov dword ptr [b]
,eax //從暫存器eax中取出位址賦值給變數b的位址空間
//int* const c = &a; //源**
01305e95 lea eax,
[a]//將變數a的位址複製到暫存器eax中
01305e98 mov dword ptr [c]
,eax //從暫存器eax中取出位址賦值給變數c的位址空間

從組合語言可以看到，源**int &b = a和int* const c = &a的彙編**是一模一樣的，均為：將變數a的位址複製到暫存器eax中，再將eax中的值賦值給變數b或者c。這也證明了：引用是通過常指標來實現的。那麼，為什麼是常指標而不是普通指標呢？因為引用的物件是不能改變的，若為普通指標則可以改變指向的物件，但用常指標實現就能保證指向的物件是不變的。但是，我們會發現由於編譯器改變了引用的取位址含義，那麼想獲取引用的真實位址好像就很難了，我們能看到的自然只有與引用物件相同的位址。

通過上面的分析，希望讀者能更正乙個認識：引用同指標一樣占有記憶體空間的，且記憶體的大小與指標一樣，即32系統上是4個位元組，64位系統上是8個位元組。但是對引用進行sizeof運算得到的是被引用物件的記憶體大小，並不是其真實所佔記憶體這一點非常重要，很多人寫的部落格都說「引用不佔記憶體」，這是錯誤的。

分析了引用的底層實現原理之後，引用與指標的區別也就一目了然了，下面就總結一下。

安全性：引用的物件不能改變，安全性好；但指標指向的物件是可以改變的，不能保證安全性。

方便性：引用實際上是封裝好的指標解引用（即b->*b），可以直接使用；但指標需要手動解引用，使用更麻煩；

級數：引用只有一級，不能多次引用；但指標的級數沒有限制。

初始化：引用必須被初始化為乙個已有物件的引用，而指標可以初始化為null。

底層剖析引用實現原理（引用是占有記憶體空間的）

c 中「引用」的底層實現原理詳解

c 引用極其底層實現

C C 中引用的底層原理

底層剖析引用實現原理（引用是占有記憶體空間的）

c 中「引用」的底層實現原理詳解

c 引用極其底層實現

C C 中引用的底層原理

相關推薦