c语言的强大，无疑归功于指针。c++脱胎于c语言，保留了指针。掌控了指针就等于掌控了内存，优秀的程序用可以凭此在如鱼得水般自由。然而不是谁都玩得转指针的，一不下心就会玩奔溃。所以c语言程序的质量很看程序员个人的水平。c++语言设计者不相信程序员，更相信编译器，所以他将指针托管给编译器来管理，这就是引用类型。所以本质上应用类型是编译器管理的指针。虽然教科书上说引用类型是对象的别名，但这不影响我们对其本质的认识。
下面我们讨论引用类型的一些用法和注意事项。和指针相比它失去了什么，又得到了什么。
sizeof测试
对一个类型，测试一下sizeof可以让我们对其在内存中的状态有个初步了解。
int main()
{
cout << sizeof(char&) << " " << sizeof(short&) <<" " <<sizeof(int&);
return 0;
}
我们期待的结果是 4 4 4, 实际结果是 1, 2 , 4。这表明直接对引用类型sizeof，得到的结果是其所引用的类型（对象）的大小。这个掩盖了引用类型本身在内存中的分配。我们将其作为类的成员来看看。
class B{
short& a;
};
对B做sizeof，得到的和我们理解的一样为4，表明了引用是指针（编译器管理）的本质。对其本质的认识，我们将会一直强化。
事实上，引用类型不一定有被分配了内存。很多时候编译器直接用对象本身代替。这也是别名的体现。
引用类型作为形参
这是引用类型最基本的用法。在以下场景中，引用类型很有效
- 我们希望参数作为返回值（多个返回值），在函数中被正确的赋值或修改。
void testfun(int &x){
x = 100;
}
int main()
{
int x = 10;
cout << x << endl;
testfun(x);
cout << x << endl;
return 0;
}
这段代码很简单，我们得到的输出是10 100. 表明主函数中的x的值在testfun函数中被修改了。我们很容易写出对应的指针版本。
void testfun(int* x){
*x = 100;
}
int main()
{
int x = 10;
cout << x << endl;
testfun(&x);
cout << x << endl;
return 0;
}
程序运行的结果是一样的。在语法层面上，相同功能实现上引用比指针要简洁。除了在声明的时候引用类型加上&，其他时候我们可以将引用类型作为对象本身来用。这为什么会有引用类型是对象的别名一说。
代码简洁不是我们使用引用类型的强大理由。下面我们在这个基础上说一下安全性的问题。
void testfun(int* x){
for(int i = 0; i < 10; i++){
*(x-i) = 0;
}
}
int main()
{
int x = 10;
cout << x << endl;
testfun(&x);
cout << x << endl;
return 0;
}
这段代码就是玩崩溃的例子。乱用指针，乱修改内存，一不小心就麻烦大了。这段代码修改了x所在栈内存附近10个int大写的内容，而栈内存中保存了函数调用的一些重要数据，这些数据被破坏后，导致函数调用不能恢复。高手可以利用这个植入自己的代码，做些邪恶的事。那么我们的引用类型表现如何呢？
void testfun(int& x){
for(int i = 0; i < 10; i++){
(x-i) = 0;
}
}
int main()
{
int x = 10;
cout << x << endl;
testfun(x);
cout << x << endl;
return 0;
}
编译器在程序运行前阻止了你愚蠢的行为。所以这里我们看到了引用类型以失去指针自由的代价，换取了安全性的保障。
- 类对象作为参数时，引用类型可以节省内存，提高效率
值传递是，会在栈内存中复制一个对象副本，类对象一般比较大，而且要调用构造函数，而且复杂的类对象还涉及到深浅拷贝的问题。
引用类型作为成员
sizeof的例子中，我们看到了其指针属性的本质。这里补充一下作为成员初始化的问题，这也是笔试题常考的。因为引用类型只能初始化的时候被指点引用的对象，所以作为成员不能再构造函数中赋值，只能在初始化列表中被初始化。关于初始化列表，大家可以看看相关文章。
class A{
public:
A(int x){
a = x;
}
private:
int& a;
}
class A{
public:
A(int x):a(x){
}
private:
int& a;
}
第一个无法编译，第二个可以。
引用类型作为函数返回值
ps
关于函数调用栈的相关内容，可以参考相关文章。
深浅拷贝为题，相关文章。
