參考變量的存儲位置

Question

我知道引用不佔用任何內存，它將指向它所引用的同一內存位置。 用於如

int i=10; 
int &r = a; 

假設i指向的內存位置1000所以在這種情況下r也將指向內存位置1000 但在C++中當過我們聲明一個變量的意志得到存儲在存儲器中在某個位置。 在這種情況下，r指向某個位置，但它應該存儲在內存中某處作爲參考的內部表示僅使用const指針。 在此先感謝。

Answer 1

這是沒有具體說明，並有很好的理由。真正的答案是：它取決於參考。它可以表示爲普通指針，或者根本不存在。

如果您在使用自動存儲時間的函數，本地參考，像這樣的r：

void foo() 
{ 
    int x[4] = {0, 1, 2, 3}; 
    int &r = x[1]; 
    // more code 
} 

那麼它可能不會佔用任何空間都沒有。編譯器將簡單地將r的所有用途作爲x[1]的別名，並直接訪問該int。請注意，這種別名式參考也可能來自函數內聯。另一方面，如果引用是「永久」的或對其他翻譯單元（如數據成員或全局變量）可見，則它必須佔用一些空間並存儲在某處。在這種情況下，它很可能會被表示爲一個指針，並且使用它的代碼將被編譯來取消引用該指針。

理論上，其他選項也是可能的（例如查找表），但我不認爲這些選項被任何現實世界的編譯器使用。

Answer 2

我知道，引用不採取任何內存

不完全是。參考文獻是否有存儲空間，沒有具體說明。它可能會或可能不會。在這個特殊的例子中，它不需要存儲，所以在典型的實現中，它不使用任何存儲。

這將指向其所引用

相同的內存位置這聽起來像一個同義反復或只是一個誤會，這取決於你的意思是「點」什麼。 參考到物體或綁定到物體。您可以將其視爲變量名的別名。變量名稱也不使用任何內存。

在這種情況下，r爲指向某個位置，但它應該在某處存儲在內存中

它並不需要被存儲在內存中。請考慮下面的代碼：

int i=10; 
int &r = a; 
int j = r * 3; 

編譯器可以解釋r * 3爲i * 3，如果你已經在第一時間書面左右。被引用對象的位置在編譯時已知，因此不需要將該地址存儲在運行時的內存中。

但是，在其他情況下，可能需要存儲。例如：考慮具有外部鏈接的非內聯函數的引用參數。在編譯函數時不能知道引用的對象，因此必須在運行時將一些信息傳遞到內存中。

作爲參考使用const的內部表示指針只

這是不正確的。內部表示可能使用一個指針，或者可能使用其他的東西，或者它可能不需要使用任何東西。

所以，能夠簡明地回答

哪裏引用變量被存儲

這是不確定的。無處不在，或者某處。

Answer 3

標準說什麼：

這是不確定的引用是否需要存儲（3.7）。

（C++ 11，[dcl.ref]¶4）

這意味着，編譯器可以自由地在每個個案基礎是否需要任何存儲選擇。現在，讓人們說出他們想要的東西，但是引用歸結爲指針的語法糖（即使在編譯器級別，在所有主要的C++編譯器中，「引用」概念幾乎立即在前端之後消失）。因此，在一般情況下，它們可能需要它們在存儲器中的空間，就像指針一樣。但是，在像你這樣的情況下（本地引用），編譯器應該通過它們並根據需要優化它們。

但是請注意，這不是排他引用 - 即使通過指針，編譯器也能夠執行相同類型的優化（一旦代碼以SSA形式出現，即使引用不能被重新設置）。

此：

int glob; 

void direct() { 
    glob = 16; 
} 

void through_reference() { 
    int &a = glob; 
    a = 16; 
} 

void through_pointer() { 
    int *a = &glob; 
    *a = 16; 
} 

總是歸結爲對任何編譯器相同的代碼我試過gcc.godbolt.org - example：

direct(): 
     mov  DWORD PTR glob[rip], 16 
     ret 
through_reference(): 
     mov  DWORD PTR glob[rip], 16 
     ret 
through_pointer(): 
     mov  DWORD PTR glob[rip], 16 
     ret 
glob: 
     .zero 4 

在另一方面，這種情況得到了在談論結構時更容易滑溜;在這裏，編譯器允許從結構的實際佈局中去除引用（如果它能夠重建它們實際指向的內容），而對於指針來說，情況可能會更復雜一點（它們的省略會破壞標準佈局類東東）。

實際上，我從來沒有在實際的編譯器中看到過這種優化。採取海灣合作委員會或MSVC或鏗鏘或任何，你會看到結構大小將出來相等even in the most trivial cases。

Answer 4

作爲參考使用const的內部表示指針只

你是從哪裏聽來的？那是不正確的。

該標準沒有指定如何實現引用。

以下是過於簡化

最常見的是，編譯器在內部，它存儲所有它所需要的有關變量的信息的符號表。

讓我們以一個簡單的例子：

int a; 
a = 100; 

那麼編譯器能有這樣的事情（爲簡單起見，讓使a地址固定的已知地址）

| identifier | type | address | 
|------------|------|----------| 
| a   | int | 0xFF00A4 | 

然後，它可以轉化C++代碼變成這樣的東西：

mov 0xFF00A4, 100 

讓' S IN的搭配添加引用：

int a; 
a = 100; 
int& ra = 300; 

符號表中的編譯器有：

| identifier | type | address | 
|------------|------|----------| 
| a   | int | 0xFF00A4 | 
| ra   | int& | 0xFF00A4 | 

或者：

| identifier | type | address | alias | 
|------------|------|----------|-------| 
| a   | int | 0xFF00A4 | -  | 
| ra   | int& | -  | a  | 

，因此可以產生這樣的代碼：

mov 0xFF00A4, 100 
mov 0xFF00A4, 300 

---

當你在函數中有一個引用參數時，指針會在內部傳遞。