引用概念
引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空 间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。
比如：李逵，在家称为"铁牛"，江湖上人称"黑旋风"。
语法：类型& 引用变量(对象名) = 引用实体;
引用的特性
1.引用在定义的时候必须初始化。
注意：引用类型必须和引用实体是同种类型的
2.一个变量可以有多个引用
int a = 10;int& b = a;//b是a引用int& c = a;//c也是a的引用int& d = c;//d是c的引用也就是说，d是a引用的引用，等价于d是a的引用int& e = d;//同理e为a的引用
这里可以看到引用其实就是实体的别名，引用是实体的地址都指向同一块空间。
3.引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体
int a = 10;int b = 20;int& ra = a;//int& ra = b;ra = b;//这里是将b的值赋值给ra，因为ra是a的别名，实际a的值也会改变cout << a << endl << ra << endl;
这里发现引用ra一旦引用了一个实体就不可以引用其他实体了。
常引用
常引用其实就是用const来修饰，我们知道被const修饰后的变量就不可以修改。我们可以将const修饰这一过程理解为由读写变成只读，这样的话就可以理解为被const修饰后权限变小了。在这里引用只允许权限的缩小和平移。那么我们来具体理解以下权限的平移和缩小。
权限不可以放大，可以平移
这里rb的权限为读写，可以通过b的引用rb来修改b的值，rrb的权限为只读，不可以通过b的引用rrb来修改b的值。b的权限到rrb的权限，体现了权限的缩小。
这里可以理解为给常量10取别名。
我们前面提到引用类型必须和引用实体是同一个类型的，那么不是同一个类型的会怎么样呢。
这里会报错告诉我们类型的问题，实际上，在C++中发生类型转换的时候会产生临时变量，这个临时变量和我们之前C语言中的临时变量是不同的，这个临时变量是不会出现在我们代码中的，我们在C语言中认识到的临时变量，是类似于C语言中交换函数中的临时变量，这里的临时变量的作用相同，但是他并没有出现在我们的代码当中，我们也没有办法通过取地址找到他，用完之后也会随之释放。
而且临时变量的类型一般都为const int，所以这里实际上是发生了类型转换的。
正确应该为：
double d = 12.34;//int& rd =d; // 该语句编译时会出错，类型不同const int& rd = d;
这样虽然类型符合了但是rd并不是d的引用。
这里会发现d和引用rd所指向的并不是同一块空间，而且可以看到引用rd的类型和值，正如前文所说。接下来我们测试一下：
double d = 12.34;//int& rd =d; // 该语句编译时会出错，类型不同const int& rd = d;//临时变量的引用double& rrd = d;//d的引用cout << "修改前 d:" << d << " rrd:" << rrd << " rd:" << rd << endl;d = 33.66;//修改cout <<"修改后 d:" << d << " rrd:" << rrd <<" rd:"<< rd << endl; 
这里发现即使类型用常引用rd来做d的引用的时候，实际上rd为d进行类型转换生成的临时变量的引用，并不是d的引用，所以并不能通过rd来修改d的值。
总结：引用类型必须和引用实体是同一个类型的
ps:关于类型转换产生临时变量的详解见文章。
引用作为函数参数
void swap(int& a, int& b)
{int temp = a;a = b;b = temp;
}
int main()
{int x = 1;int y = 2;swap(x, y);cout << x << endl << y << endl;return 0;}这里a为x的引用，b为y的引用，随着引用a,b值的改变，实体x，y的值也会改变，所以可以实现x，y的交换。
引用作为函数的返回值
前文提到的临时变量以值作函数返回值的时候也会产生。
这里函数返回的是n的值，所以会产生临时变量。这里临时变量的类型还是const int，了解这一点后我们来看两段代码：
int& Count()
{//static int n = 0;int n = 0;n++;//...return n;//这里返回的是n的别名
}
int main()
{int& ret = Count();cout << ret << endl;Count();cout << ret << endl;cout << ret << endl;return 0;
}这两段代码的区别就是有无static（n是否放在静态区）
这里n放在静态区不会随着函数栈桢的销毁而销毁，所以第一次调用Count函数n变为1.第二次调用n变为2；Count的类型为int&, 所以返回n的别名，即ret为n的别名，输出ret就等价于输出静态区的n。
注意：当用引用作为函数返回值的时候是不会创建临时变量的，直接将Count函数中的变量n返回给主函数。在主函数中，引用声名ret来用该返回值初始化，也就是说ret为n的别名，由于n是静态区变量(全局变量)，所以在ret的有效期内n始终保持有效，故这种做法是安全的。相反在另一种情况就是不安全的，会产生随机值。
第一次调用后局部变量n的值变为了1，但是随着Count函数栈桢的销毁，局部变量n的空间就被操作系统回收了，但是编译器并没有及时清理栈桢,也就是n所占的空间并没有被销毁，所以第一次输出n的引用ret的时候，还是输出1；当第二次调用函数Count()的时候，n的空间早就已经被回收了，并在对应的位置创建了新的Count()函数栈桢，因为这两次调用之间并没有其他申请空间的操作，所以这两次的函数栈帧是重合的。第二次调用Count()后还是会输出n。但是当再尝试输出n的时候，这时候编译器就将Count()函数的函数栈桢回收了。所以输出的是随机值。所以这种用法是比较危险的。
值和引用的作为返回值类型的性能比较
#include<iostream>
#include <time.h>
struct A
{ int a[10000];
};A a;// 值返回
A TestFunc1()
{ return a;
}// 引用返回
A& TestFunc2()
{ return a;
}void TestReturnByRefOrValue()
{// 以值作为函数的返回值类型size_t begin1 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc1();//调用函数10w次size_t end1 = clock();// 以引用作为函数的返回值类型size_t begin2 = clock();for (size_t i = 0; i < 100000; ++i)TestFunc2();size_t end2 = clock();// 计算两个函数运算完成之后的时间cout << "TestFunc1 time:" << end1 - begin1 << endl;cout << "TestFunc2 time:" << end2 - begin2 << endl;}int main()
{TestReturnByRefOrValue();return 0;
}
通过上述代码的比较，发现传值和指针在作为传参以及返回值类型上效率相差很大。
引用和指针的区别
在语法概念上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间。
在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。
int main()
{int a = 10;int& ra = a;ra = 20;int* pa = &a;*pa = 20;return 0;
}
对比发现是一样的。
引用和指针的不同点:
1. 引用概念上定义一个变量的别名，指针存储一个变量地址。
2. 引用在定义时必须初始化，指针没有要求
3. 引用在初始化时引用一个实体后，就不能再引用其他实体，而指针可以在任何时候指向任何 一个同类型实体
4. 没有NULL引用，但有NULL指针
5. 在sizeof中含义不同：引用结果为引用类型的大小，但指针始终是地址空间所占字节个数(32 位平台下占4个字节) 比特就业课
6. 引用自加即引用的实体增加1，指针自加即指针向后偏移一个类型的大小
7. 有多级指针，但是没有多级引用
8. 访问实体方式不同，指针需要显式解引用，引用编译器自己处理
9. 引用比指针使用起来相对更安全
