萌新咆哮！C++里引用和指针到底有什么区别？
The following article is from Coder梁 Author 梁唐
我们在写代码的时候总是离不开函数，我们调用一个函数，得到一个想要的结果。这个过程好像自然而然，但有的时候又会遇到一些意想不到的问题让我们困扰。
尤其是涉及到函数参数的时候，我们经常会搞不清楚，我们在一个函数内部修改它传入的参数，究竟有没有作用？怎么有的时候有作用，有的时候又没有？这背后究竟是程序员的幻觉还是编译器的bug？
今天就和大家聊聊这个问题。
一
先来看一个开胃菜。
void test(int a) {
a = 5;
}
int main() {
int a = 3;
test(a);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
这是一段C++代码，有一个参数a，我们在函数当中修改了a的值，将它改成了5。那么请问，函数调用之前的a有没有发生变化？
我估计这个问题大家都能答得上来，答案是不会变化，外界的a还是3，不会变成5。
原因很简单，因为a虽然传入了函数里，但是传进去的是一个值拷贝。既然是一个拷贝，那么不论我们在函数当中对这个变量做什么，显然拷贝之前的值不会因此发生变化。
二
接着我们来提升难度，再来看一段代码。
void test(int *a) {
*a = 5;
}
int main() {
int a = 3;
test(&a);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
请问test函数执行之后，输出的结果还是3吗？
执行一下就知道了，答案不再是3，而成了5。
如果大家学过指针，这个问题应该都能理解。因为指针传递是会影响原值的，我们可以把指针理解成账号。我们可以把账号拷贝很多次，但是无论是哪一个拷贝对这个账号的内容进行了修改，那么都会影响到账号本身。这就是为什么你女朋友和老妈只要知道了你的账号，都能删除你游戏库的原因。
如果大家还不明白，我们再来看一段代码。
void test(int *a) {
*a = 5;
}
int main() {
int a = 3;
int *b = &a;
test(b);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
这段代码就完美揭示了指针就是一个账号的事实，我们在调用test函数之前，首先创建了一个b指针，指向a。然后我们传入函数的是b指针，并不是a，但运行之后输出的结果仍然是5。
只要你愿意，你也可以试着多创建几个指针，不论创建多少个指针。只要它们都指向a，只要它们发生了改动，a也一样会改动。
到这里应该理解上都没什么问题，我们继续深入，再来看另外一个例子。
三
请问这段代码的执行结果是什么呢？
void test(int &a) {
a = 5;
}
int main() {
int a = 3;
test(a);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
为了防止大家没看清，我来强调一下，在这段代码里，我们传递的不再是指针了，而是在参数的类型int后面加上了一个奇怪的符号&。这个符号我们在刚才创建b指针的时候也用到过，它代表取地址符。使用在参数传递当中表示传递的是一个引用。
如果大家运行这段代码会发现，得到的结果依然是5。
也就是说传递引用之后，我们在函数当中修改了参数值，对参数本身一样起作用。那么问题来了，引用和指针有什么区别呢？
关于指针和引用的区别，往深了讲又可以单独写一篇文章了，为了防止大家一下子记不住，我们今天不聊那么深入，只谈谈原理上的区别。
其实很简单，引用可以理解成别名。就好像现在的明星往往会起个艺名一样，不管是艺名还是原名，都指的是同一个人。比如张三起了个艺名叫李四，某天报纸报道李四明星出车祸了，那么张三会不会出现在医院里？显然会，因为他们是同一个人。
那么引用和指针有什么区别呢？
其实很简单，指针是附加的属性，是一种绑定关系。引用则就是一个账号的别名，就好比我们用手机号绑定账号，我们可以用手机号登陆操作账号。但是这种绑定关系是可以变化的，我们明天可以重新绑定另外一个账号，而引用关系是没办法解绑的。
我们再来看一个例子：
void test(int *a) {
int b = 10;
a = &b;
}
int main() {
int a = 3;
test(&a);
printf("%d\n", a);
return 0;
}
在这段代码当中，我们传递了a的指针，但是在test函数里，我们给a重新指向了一个新的值。这就像是我们把手机号绑定了一个新的账号，和原先的账号解绑了。显然在这种情况下，原先的值并没有发生变化。所以输出的结果依然还是3。
四
我们进一步理解一下，指针和引用本身是两个东西，两个完全不同的概念。
指针是一个额外的类型，它可以指向某一个变量的地址。而引用则单纯就是同一个变量，只不过换了个名字。比如int a = 3; int &b = a;，a和b两个变量不仅值相同，而且它们底层的内存也是共享的。所以a改变了b也改变了，b改变了a同样改变，就好像是明星的本名和艺名一样。
可能有人会觉得奇怪，int a = 3; int &b = a;这样写和int a = b = 3;有什么区别？难道不都是等于3吗？
答案是完全不同，后面一种写法a和b虽然都等于3，但是它们的内存是分开的，而前面一种写法则相反，内存也是共享的。
理解了指针和引用是两个概念之后，很多问题也就解开了。
比如sizeof操作，我们来看一个例子：
string a = "hello world";
string *b = &a;
string &c = a;
printf("%d\n", sizeof c);
printf("%d\n", sizeof b);
输出的结果一个是24一个是8，原因很简单，因为sizeof输出的是变量占用的内存大小。如果它对一个指针操作，输出的就是指针这个东西的大小，和它指向的内容没有关系。不论它指向什么，返回的都是8。而引用和本体是一样的，自然返回的就是本身的大小。
再比如自增运算，指针的自增运算和引用也是不同的。因为指针的自增默认是内存地址+1，也就是移动指针指向的内存位置。而引用的自增运算也就是变量的自增运算。
关于指针和引用还有很多很多要说，想要成为代码大牛，对于引用和指针的理解是必不可少的。今天的文章只是一个开胃菜，后面的内容更加精彩。
推荐阅读：