引用的概念
引用，翻译自英文 reference 。
在语法概念上讲，引用并非新定义一个变量，而是给已有变量取了一个别名，它和它引用的变量都是标识同一块内存空间，编译器并不会给引用变量开辟内存空间。也就是说，对引用操作与对变量直接操作是完全等价的。
其代码格式是：类型& 引用变量名(或对象名) = 引用实体 ， 比如int& rc = c 。
打个比方，你给你的好友起了个外号，这个外号可以认为是你好友的别名。你好友的名字和别名都是指你好友，你用名字去叫他做事，他会去做事，用外号去叫他做事，他也会去做事（用外号和用名字在效果上是等价的）。
引用是已有变量的一个别名，也就是说，它的存在具有依附性，所以引用在定义时必须初始化（先有变量a，再有这个变量a的别名，也就是说别名是依附于已有实体的），而且其引用的对象在其整个生命周期中不能被改变，即引用只能依附于同一个变量，也就是说，它在初始化时就必须代表某个变量，并且在以后都表示它，不能被改变，但是一个变量可以有多个引用，就好比一个人可以有多个外号。
//这是一条错误语句，编译器在编译时就会报错，因为引用在定义时没有初始化
int& ra;
//一个变量可以有多个引用即别名
int b = 3;
int& rb = b;
int& rrb = b;
int d = 10;
//定义引用类型（rd是d的一个引用）
int& rd = d;
//打印 d变量的地址 和 rd的地址
cout << &d << endl;
cout << &rd << endl;
运行的结果是：它们两个的地址是完全一样的！
注意：引用类型必须和引用实体是同种类型，这个也很好理解。
你会误解下面这段代码吗？
//看看你是否理解到位
int x = 15;
int& r = x;
int y = 7;
r = y;
其实 r = y 这条语句的意思是：把 y 的值赋给 r （即 x ）。
时刻记住：引用只是别名，而且引用只能依附于同一个变量，不能被改变。
其实如果为了更好理解的话，你把 r 全替换成 x 就好了，这样更清晰明了。
在调试状态下观察这四条语句执行完后的结果：
引用的特点：
1）引用在定义时必须初始化。
2）引用一旦引用一个实体，就不能再引用其他实体。
3）一个变量可以有多个引用。
如何使用引用
1）作为参数
void Swap(int& a, int& b)
{
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}
void Modify(string& s)
{
//...
}
2）作为返回值
int& func()
{
static int n = 0;
//...
return n;
}
string& operator+=(char ch)
{
//...
}
注意：如果函数返回的对象出了函数作用域后仍然存在，则可以使用传引用返回。
如果函数返回的对象在调用函数完成后被销毁，则必须使用传值返回。
像上面的 func 函数和 operator+= 函数，代码都是正确的。
来看看下面这段错误的代码：
int& Sub(int a, int b)
{
int c = a - b;
return c;
}
由于变量 c 的生命周期只在函数内，函数调用完成后就会被销毁，所以不应该用传引用返回，而应该用传值返回。
传引用和传值的区别
先看它们各自的特点：
传值：以值作为参数或返回值类型，在传参和返回时都会产生临时拷贝。
传引用：以引用来作为参数或返回值类型，由于引用都是指已有实体，标识已有的同一块空间，故不会产生像传值那样的临时拷贝。
结论：传引用比传值的效率更高（参数或者返回值类型越大，传值传参的效率就会越低）。
引用和指针的对比
前面我们已经说过，在语法概念上讲，引用并没有自己的独立空间，它和它引用的实体是共用同一块内存空间的。
但在底层实现上，使用引用也会开辟空间，这是因为引用是按照指针的方式来实现的。
int x = 4;
int& rx = x;
rx = 15;
int x = 4;
int* px = &x;
*px = 15;
让我们在VS上对这两段代码进行调试，从反汇编代码的层面上来对比引用和指针：
由此，可以认为，引用在实际的底层实现方式跟指针是一样的。
引用和指针总结：
引用和指针的不同点：
1）引用在定义时必须初始化，而指针没有这个硬性要求（但指针建议初始化，避免野指针）。
2）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意一个同类型的
实体。
3）没有NULL引用（有实体，才有别名），但有NULL指针。
4）在 sizeof 中含义不同：sizeof(引用)等于引用实体类型的大小，sizeof(指针)始终是指针（地址空间）的大小（32位下占 4 Byte，64位下占 8 Byte）。
5）引用的自加自减即引用实体的自加自减，指针的自加或自减即指针向后或向前偏移一个类型的大小。
6）有多级指针，但是没有多级引用。
7）访问实体的方式不同，访问引用就是访问实体，而访问指针所指的实体则需要指针显式解引用才能访问。
8）在使用时，引用相对于指针而言更加安全简便。
9）引用会进行类型检查，但指针不会进行检查（这也是为什么指针容易出现野指针和空指针的问题）。
引用和指针的关联：
1）引用在实际的底层实现方式跟指针是一样的。
2）引用可以认为是 const 类型的指针（即指向已经定死，不会发生改变）。
在 C++ 中建议减少指针的使用，增加引用的使用。
这是因为：在使用上，引用比指针更加方便简洁，并且引用会进行类型检查；虽然指针相对于引用更加灵活，但同时也意味着指针更不受约束，很容易出现各种问题。使用引用可以在一定程度上避免很多指针相关的问题。
理解引用时，直接从语法层面上理解即可，没有必要从底层去理解。
关于引用符号和取地址符号
int a = 9;
int& ra = a; // 定义引用类型
int* p = &ra; // 取ra的地址保存到指针变量p中
注意区分引用符号和取地址符号（其实也不难区分）：
& 如果总是跟在类型的后面（像 double& 、int & ），那么就是引用符号，其余情况下均是取地址符号。
引用符号跟取地址符号刚好是同一个（&）而已，不要混淆。
关于为什么 C++ 的引用符号和取地址符号都是 & 的原因（个人猜测）：
为了表示引用跟指针有关系，同时也为了说明 C++ 的引用符号是继承自 C 的取地址符号，所以 C++ 的引用符号才用 & 。