C++引用占幾字節(jié)

經(jīng)扯疲看到書或文章說:引用不占用空間,是不對的键俱。
下面直接用幾個簡單的小實驗證明引用占用的空間與指針一致兰绣。

1、查看 data 段:

#include <iostream>
using namespace std;
int i = 1;
int main(void)
{
    cout << "i = " << i << endl;
    return 0;
}

在linux環(huán)境下编振,用 g++編譯后缀辩,用size命令查看二進制文件:

$ g++ test.cpp
$ size a.out
   text    data     bss     dec     hex filename
   2429     676     280    3385     d39 1.out

下面增加一個引用:

#include <iostream>
using namespace std;
int i = 1;
int &y = i;
int main(void)
{
    cout << "i = " << i << endl;
    return 0;
}

再看結(jié)果,對比上面踪央,684 - 676 = 8臀玄,很明顯的 data增加了 8 個字節(jié),因為用的是 64 位環(huán)境畅蹂,指針占用 8 個字節(jié)健无。C++ 編譯器使用常指針作為引用的內(nèi)部實現(xiàn),所以引用所占用的空間大小與指針相同:即 32位環(huán)境下占用 4 字節(jié)液斜,64 位環(huán)境下占用 8字節(jié)累贤。

$ g++ test.cpp
$ size a.out
   text    data     bss     dec     hex filename
   2453     684     280    3417     d59 2.out

2叠穆、另一個小實驗,用 sizeof 查看引用類型占用的空間

#include <iostream>
using namespace std;

int i;

struct A
{
    int x = i;
};
struct B
{
    int &x = i;
};

struct BB
{
    int &x = i;
    int &y = i;
};

int main(void)
{
    cout << "sizeif(A) = " << sizeof(A) << endl;
    cout << "sizeif(B) = " << sizeof(B) << endl;
    cout << "sizeif(BB) = " << sizeof(BB) << endl;
    return 0;
}

運行結(jié)果臼膏,struct A 只有一個 int 型變量硼被,所以是 4 字節(jié),
struct B1 個引用渗磅,占 8 字節(jié)嚷硫,剛好是一個指針的大小,
struct BB2 個引用始鱼,所以是 2 個指針的大小仔掸,也就是16 字節(jié):

$ g++ point.cpp
$ ./a.out 
sizeif(A) = 4
sizeif(B) = 8
sizeif(BB) = 16

3、直接對比編譯后的匯編文件风响,或可執(zhí)行文件嘉汰,看指針與引用是否存在差異:

#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    int i = 1;
    int &x = i;
    cout << "i = " << i << endl;
    cout << "x = " << x << endl;
    return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    int i = 1;
    int* const x = &i;
    cout << "i = " << i << endl;
    cout << "x = " << *x << endl;
    return 0;
}
g++ -S test.cpp
g++ -S test2.cpp

把這兩個文件編譯生成 test.s 和 test2.s 文件,丟到Beyond Compare對比状勤,會發(fā)現(xiàn)除了第一行的.file不同之外鞋怀,其余都相同,畢竟如果我們要輸出__FILE__持搜,文件名還是不同的密似。
但是如果放在同一個文件里面,修改前后分別編譯成.s文件葫盼,就完全一致了残腌,或直接編譯成可執(zhí)行文件,用md5sum命令對比修改前和修改后的值贫导,完全一致抛猫。

4、總結(jié)
所以引用優(yōu)秀的地方不在于是否節(jié)約了內(nèi)存孩灯,
引用是高級語言層面的概念闺金,并未規(guī)定引用的實現(xiàn)方式。

引用的優(yōu)點是引用不會為空峰档,節(jié)省了指針的判空語句败匹;
編寫時不需要寫 * 符號來取內(nèi)容,書寫變得簡單了讥巡。
另外是 指針和引用的自增(++)運算意義也不一樣掀亩;
所以如果業(yè)務要求:定義時不必初始化,可以為NULL欢顷,要求能改變指向不同的地址槽棍,要求進行指針運算,就使用指針,否則使用引用刹泄。

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