c++“引用”的概念，它是如何被編譯的？

N4687

11.3.2 Reference

4. It is unspecified whether or not a reference requires storage (6.7).

所以指針不占空間這個(gè)說(shuō)法是unspecificed的, 意思就是無(wú)論占不占都是合理的, 可能同一個(gè)程序這里占了, 那里不占也行.

而具體編譯器的實(shí)現(xiàn)自然也是有自己的優(yōu)化啊. 引用下幻の上帝6年前在這里的說(shuō)法:

可能各人理解的意思有點(diǎn)不一樣……不過(guò)我還是傾向于照字面理解。
說(shuō)它占空間，或者說(shuō)具有存儲(chǔ)，是不強(qiáng)調(diào)究竟占內(nèi)存還是占寄存器的……（register不也是算storage class specifier么。）這樣就沒(méi)問(wèn)題了吧。
總結(jié)：
引用可以占空間，只不過(guò)沒(méi)法通過(guò)常規(guī)訪問(wèn)對(duì)象的方式對(duì)它的內(nèi)容進(jìn)行操作，但可以包裝成對(duì)象后轉(zhuǎn)換類型來(lái)繞過(guò)這個(gè)限制；
占了空間的引用和對(duì)象一樣可能從內(nèi)存中被優(yōu)化掉放到寄存器中；
對(duì)于某些引用可能在編譯期確定它自身的內(nèi)容，那么運(yùn)行時(shí)就不占空間（不算代碼段之類）。

1. 你的glob本身是全局變量，即使foo函數(shù)運(yùn)行結(jié)束，它并不會(huì)在內(nèi)存中銷毀，而正好你的foo返回值是glob字段中的一個(gè)地址，所以簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)foo(n)即為glob[n]。2. 你的函數(shù)返回值為引用，則它不屬于對(duì)返回對(duì)象的拷貝，所以不占用額外內(nèi)存。通俗點(diǎn)說(shuō)你的foo基本上等于這兩句話：

    int n = 1;
    glob[n] = 1;

你把引用理解為指針就好了.
占不占空間的, 不用管它, 畢竟不是做嵌入式開發(fā), 內(nèi)存都很珍貴.

引用內(nèi)部編譯為指針常量。引用會(huì)占空間。
所謂引用不占空間是發(fā)生了常量折疊的效果。

首先，C++里面所有你看到的變量都是放在內(nèi)存或者CPU寄存器，如果在內(nèi)存，則可以通過(guò)地址訪問(wèn)，在C語(yǔ)言里面定義為指針。
其次，C++的引用是為了簡(jiǎn)化指針操作，但本質(zhì)上跟指針發(fā)揮著相同的作用。（這就是為什么使用引用有些需要注意的地方，譬如不要返回局部變量的引用）。
最后，C++引用與指針同源，那么對(duì)編譯器來(lái)說(shuō)，就按指針的處理方式就可以了。也就是說(shuō)，引用的值（其實(shí)就是地址）可以放在任意內(nèi)存或者寄存器里面。

下面來(lái)分析你的程序。

int glob[10];             // 進(jìn)程全局變量區(qū)，地址是變量 glob
int &foo(int n)     
{
    return glob[n];       // 引用變量 glob + n 的地址
}
int main()
{
    foo(1)=1;             // 相當(dāng)于 int* a = glob + 1, *a = 1
    foo(2)=2;             // 相當(dāng)于 int* a = glob + 2, *a = 2
    cout<<foo(1)<<endl<<foo(2)<<endl;        // foo(1) 相當(dāng)于 int* a = glob + 1; *a
    cout<<glob[1]<<endl<<glob[2]<<endl;      
}

所以，為什么引用不占內(nèi)存還能當(dāng)左值？好用的指針而已。