引用实际上可以占用内存吗？

Question

阅读完这个答案后，我不确定引用是否真的占用内存。我知道当编译器将引用替换为被引用的变量时，它不会占用内存，就像交换引用和被引用变量一样。

然而，

通常情况下，编译器将引用实现为指针。但是，它们通常有关于引用可能指向什么的更多信息，并将其用于优化。

由于指针确实占用内存，那么编译器将其作为指针实现，该引用现在不会占用内存吗？在编译器选择将引用作为指针而不仅仅是交换它时，可以说引用实际上以一种微小的隐式方式占用内存吗？

实际上，编译器何时选择将引用实现为指针而不是交换，或者这与编译器不同？

- user8221510

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这完全由实现定义。根据标准，引用不需要占用任何空间。 - NathanOliver

“这完全是实现定义。”很好，这回答了最后一个问题，谢谢。但是当编译器选择将引用作为指针时，是否可以说引用以一种轻微的隐式方式占用内存呢？@NathanOliver - user8221510

是的，如果引用确实是指针，那么它会占用空间。你只有在检查汇编代码时才能知道它是否是指针。 - NathanOliver

实际上，我并不认为我的主要问题已经得到回答 :-/ 只是它是否与实现相关... - user8221510

优化编译器可以在可行的情况下消除缓慢的内存引用。 - stark

Answer 1

如果引用是类的成员，它肯定会占用一些空间。例如：

class A{
public:
  A(int &refval):m_ref(refval){};
private:
  int &m_ref;
}

编译器会将此变量视为常量指针。但是，如果您在作用域内使用它作为临时变量，则没有理由使用内存：

void func(int &a){
  int &a_ref = a;
}

编译器将会用实际变量替换引用。

- Heavy

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哇，我以为处理引用时是否将其视为指针是实现特定的。我的意思是，你正在定义何时将引用视为指针，这与Nathan和Pete所说的相反。还是我理解错了什么？ - user8221510

@geza 噢，好的，现在更有意义了。但是当指针占用内存而引用不占用内存时，将引用转换为指针怎么能被编译器视为优化呢？ - user8221510

@Thu，这并不被视为一种优化。类成员引用被实现为指针。如果你仔细想想，你怎么能用其他方式来实现它呢？没有什么“神奇”的东西可以让引用不占用内存。即使在其他情况下，而不仅仅是作为类成员时也是如此。例如，当你有一个带有“const Object &”参数的函数时，它被实现为指针。 - geza

@geza，我明白你的意思，但是编译器没有理由将引用作为常量指针，当引用被初始化为另一个类成员时，例如 int abc; int& reffer = abc;，我是对的吗？如果是这样，那么“类成员引用被实现为指针”这个说法并不完全正确，对吗？ - user8221510

谢谢。但是你说“类成员引用被实现为指针。如果你想一想，你怎么能用其他方式来实现它呢？”你当时到底是什么意思？请详细说明一下。到目前为止，你真的帮了我很多，我知道：））@geza - user8221510