为什么引用作为类的成员会占用内存？

Question

有人告诉我，当引用是类的数据成员时，它们会占用内存，因为它们将被编译器转换为常量指针。这是为什么？就像为什么编译器（我知道它通常是特定于实现的）在它们是类的一部分时而不是在它们是临时变量时将引用作为指针？所以在这段代码中：

class A{
public:
  A(int &refval):m_ref(refval){};
private:
  int &m_ref;
}

m_ref 将被视为常量指针（即它们确实占用内存）。

然而，在这段代码中：

void func(int &a){
  int &a_ref = a;
}

编译器只是用实际变量替换引用（即它们不占用内存）。

因此，为了简单一点，我的问题基本上是：当常量指针是数据成员时，比它们是临时变量时，对它们进行引用更有意义吗？

Answer 1

C++ 标准仅定义引用的语义，而不定义它们的实际实现方式。所以这个问题的所有答案都是特定于编译器的。（愚蠢但合规的）编译器可能会选择将所有引用存储在硬盘上。只是事实证明，将引用存储为类成员的常量指针，并在可能的情况下用实际的引用替换引用的出现是最方便/最有效的。

作为编译器无法在编译时决定引用绑定到哪个对象的情况的示例，请考虑以下情况：

#include <iostream>

bool func() {
    int i;
    std::cin >> i;
    return i > 5;
}

int main() {
    int a = 3, b = 4;
    int& r = func() ? a : b;
    std::cout << r;
}

所以一般来说程序必须在运行时存储一些关于引用的信息，有时，对于特殊情况，它可以在编译时证明引用绑定到什么。