本問題的關(guān)鍵是一個視角問題。同一個問題，站在C++程序員的角度與站在編譯器開發(fā)者的角度來看是不一樣的。

在C++中我們說“引用不占內(nèi)存”是從C++程序員的角度來看。請看下列程序的運(yùn)行結(jié)果。

#include <iostream> 
using namespace std; 
int main(int argc, char** argv) 
{ 
      char c; 
      double i; 
      double &k = i; 
      char   &m = c; 
      double *p = &i; 
      char   *q = &c; 
      cout << "Result :" << endl; 
      cout << " i = " << sizeof(i) << endl; 
      cout << " k = " << sizeof(k) << endl; 
      cout << " c = " << sizeof(c) << endl; 
      cout << " m = " << sizeof(m) << endl; 
      cout << " p = " << sizeof(p) << endl; 
      cout << " q = " << sizeof(q) << endl; 
      return 0; 
} 

運(yùn)行結(jié)果為：

Result : 
 i = 8 
 k = 8 
 c = 1 
 m = 1 
 p = 4 
 q = 4 

顯然，對于引用變量k來說，sizeof(k)的結(jié)果為8，sizeof(m)的結(jié)果為1，這樣的結(jié)果實際是被引用對象所占內(nèi)存的大小，k引用的是double類型，所以占8個字節(jié);m引用的是char類型，所以占1個字節(jié)。這與指針變量完全不同，從運(yùn)行結(jié)果可以看出，不論指針變量指向的數(shù)據(jù)類型是什么，指針變量(p、q)均占用4個字節(jié)。進(jìn)一步可以用C++程序證明，對于引用變量的處理直接操作的對象就是被引用對象。所以從C++的角度來說，引用本身不會為變量開辟新的存儲空間，引用只是為實際對象起了一個別名。

C++程序不能在計算機(jī)上直接運(yùn)行，必須經(jīng)過編譯器將C++程序編譯生成匯編程序，從編譯的角度來看，C++編譯器對引用的處理與對于指針的處理是相同的，均是為變量分配一個對應(yīng)的內(nèi)存空間。所以，站在編譯器開發(fā)者的角度來看，在編譯器中要實現(xiàn)引用就必須要為引用變量分配一個內(nèi)存空間。

所以兩個視角不能混淆。

為了更深入解釋，我們可以在DEV C++環(huán)境中運(yùn)行下列C++程序。

#include <iostream> 
using namespace std; 
int main(int argc, char** argv) 
{ 
       int i = 5; 
       int j = 6; 
       int &k = i; 
       int *p = &i; 
       i = j; 
       k = j; 
       i = k; 
       &k = j;  // 編譯錯誤，無法通過 
       cout << "運(yùn)行結(jié)果:" << endl; 
       cout << " i = " << i << endl; 
       cout << " &i = " << &i << endl; 
       cout << " j = " << j << endl; 
       cout << " k = " << k << endl; 
       cout << " &k = " << &k << endl; 
       cout << " p = " << p << endl; 
       cout << " &p = " << &p << endl; 
       return 0; 
} 

運(yùn)行結(jié)果：

i = 6  
&i = 0x22fe98  
j = 6  
&j = 0x22fe94  
k = 6  
&k = 0x22fe98  
p = 0x22fe98  
&p = 0x22fe90 

上述C++程序?qū)?yīng)的匯編代碼如下：

0x00401576 <+86>: mov DWORD PTR [ebp-0x20],0x5 

; 語句i = 5。ebp=0x22feb8

0x0040157d <+93>: mov DWORD PTR [ebp-0x24],0x6 

; 語句j = 6

0x00401584 <+100>:lea eax,[ebp-0x20] 

; 語句&k = i。eax=0x22fe98

0x00401587 <+103>:mov DWORD PTR [ebp-0x1c],eax 
0x0040158a <+106>: lea eax,[ebp-0x20] 

; 語句p = &i。eax=0x22fe98

0x0040158d <+109>:mov DWORD PTR [ebp-0x28],eax 
0x00401590 <+112>:mov eax,DWORD PTR [ebp-0x24] 

; 語句i = j。eax=0x6

0x00401593 <+115>:mov DWORD PTR [ebp-0x20],eax 
0x00401596 <+118>:mov edx,DWORD PTR [ebp-0x24] 

; 語句k = j。

0x00401599 <+121>:mov eax,DWORD PTR [ebp-0x1c] 
0x0040159c <+124>: mov DWORD PTR [eax],edx 
0x0040159e <+126>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x1c] 

; 語句i = k。

0x004015a1 <+129>: mov eax,DWORD PTR [eax] 
0x004015a3 <+131>: mov DWORD PTR [ebp-0x20],eax 
0x004015a6 <+134>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x28] 

; 語句*p = j。

0x004015a9 <+137>: mov edx,DWORD PTR [ebp-0x24]  
0x004015ac <+140>: mov DWORD PTR [eax],edx 
0x004015ae <+142>: mov eax,DWORD PTR [ebp-0x20] 

; 下一條語句

0x004015b1 <+145>: …… 

通過分析可以看到，整型變量i在內(nèi)存中分配的絕對地址為0x22fe98，相對地址為ebp-0x20;整型變量j的絕對地址為0x22fe94，相對地址為ebp-0x24;指針變量p的絕對地址為0x22fe90，相對地址為ebp-0x28;引用變量k在內(nèi)存中相對地址為ebp-0x1c。注意：在C++程序員的視角中是無法得到引用變量k在內(nèi)存中的地址。變量在內(nèi)存中地址分配關(guān)系見下表。

將C++程序與對應(yīng)的匯編指令相對照。語句“&k = i”對應(yīng)的匯編語句是<+100>和<+103>，編譯為引用變量k分配了內(nèi)存單元，且保存的是變量i的地址，語句“p = &i”的匯編語句是<+106>和<+109>，編譯為指針變量p分配了內(nèi)存單元，且保存的是變量i的地址，兩個語句對應(yīng)的匯編是一樣的，都是在變量對應(yīng)的單元中保存了相關(guān)對象的地址。

語句“k = j”對應(yīng)的匯編語句是<+118>、<+121>和<+124>，語句“*p = j” 對應(yīng)的匯編語句是<+134>、<+137>和<+140>，兩相對照，生成的匯編指令沒有本質(zhì)區(qū)別，可以認(rèn)為是完全等價的。因此可以得出結(jié)論，通過編譯之后，生成的最終代碼在匯編級對于引用變量和指針變量的處理是相同的。

在C++的視角來看，引用變量與指針變量是不同的。指針變量是一個實體，在運(yùn)行過程中可以改變;而引用僅是某個變量的別名，引用變量在被創(chuàng)建的同時必須被初始化，且在運(yùn)行過程中不能被再次改變。

在我們給出的上述源程序示例中，語句“&k = j;”是無法通過編譯。因此可以認(rèn)為，C++語言中對于引用型變量的限制是由編譯器本身限制的。