C 引用的實現

當我學習c++引用時，聽到的第一句話是「引用是變數的別名，不像指標一樣需要占用記憶體空間」。然而學到深處，發現此話並不完全正確。

本文主要介紹我如何通過實驗來了解到c++引用的實現，其實引用的內部就是指標。當然這也於編譯器有關，所以這裡需要提及一下測試所用的編譯器及環境。

測試環境是mingw的g++ 8.1.0，64位編譯器，64位的機子。所以指標的大小是8個位元組，即64個bit。（注：因為目的是測試，所以測試時並沒有處理對new操作符所產生物件的**）

首先我寫出了如下**，試圖通過指標偏移來獲取有關引用的資訊：

#include #include using namespace std;
int main()

然而，這個程式的輸出如下（str的輸出忽略）：

0x61fe00

0x61fdf8

難道引用真的不佔記憶體？編譯器真的很聰明，可能優化掉了吧；經過一系列嘗試，我寫出了另外一段**：

#include #include using namespace std;
void foo(int64_t q, string& s, int64_t r) 
int main()

這段**的輸出是：

main(): 0x1e1bd0
&q: 0x61fde0
&r: 0x61fdf0
*(string**)(&q + 1): 0x1e1bd0

可見，q的位址是0x61fde0，r的位址是0x61fdf0。兩個位址間相差16個位元組！這裡引用占用的記憶體出來了。顯然引用對應的指標儲存在q的8個位元組之後。我們可以將q的位址加1，也就是加上8個位元組，這裡儲存的就是引用的資訊。假設它就是指標，那麼考慮：(&q + 1)本身是乙個指向string*的指標，也就是string**。所以若要獲取指標的值，需要對這個值解一次引用，輸出出來。（當然如果你想簡單一點，可以直接把它轉成int64_t然後用16進製制輸出亦可）

至此真相大白，程式輸出的最後一行0x1e1bd0與主函式中new出來的物件的位址（見輸出第一行）一致。所以得出結論：引用是用指標實現的。使用者對引用的訪問操作都內含一次解引用，而這對使用者來說是透明的。

不過需要提及的是，回想本文的第乙個測試，發現引用的指標空間被優化掉了。所以引用有時也不一定會在棧上真正以指標體現出來。

C 引用的實現

c 引用極其底層實現

理解C 中引用的底層實現

深入探索C 引用的實現原理

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