1. 概述
上篇我们讨论了指针，这篇我们来了解了解C++中的引用。如果你还没有看上篇的指针，强烈推荐你先看一下，因为引用实际上只是指针的扩展。所以你需要了解，至少在基本层面上，了解指针是如何工作的，才能更好的理解这个篇章。
指针和引用在C++甚至其他语言中被大量提及的两个关键字。本篇中说的指针和引用，计算机现在用它们做的事情几乎是一样的。从语义上讲，我们如何使用和书写他们有一些细微的区别。但根本上，引用通常只是指针的伪装，引用只是在指针上的语法糖，让指针更容易阅读和理解。引用基本上就和听起来一样，是一种我们引用现有变量的方式。不像指针，你可以创建一个新的指针变量，然后设置他等于空指针或其他类型的指针，指针可以设置为0。但引用不行，因为引用必须"引用"已经存在的变量，引用本身并不是新的变量，它们不占用内存，它们没有真正的内存空间，它们不像典型的变量，因为它们是作为一个变量的引用。
2. 案例
下面开始案例
1. 准备项目
1. 引用
我们有一个简单的项目，项目中有一个main.cpp文件，文件内容如下
现在，我们创建一个int型的变量a，并给它赋值为5。如下
变量a是一个整数，如果我想给这个变量创建一个引用，我可以输入变量的类型然后后面紧跟着&符号，如int&。
2. '类型+&' 与 '&+变量' 的区别
arduino
'类型+&'：引用声明
'&+变量'：取变量内存地址注意这个&符号实际上是变量声明的一部分。在上篇C++指针中，我们了解，如果我们创建一个指针，我们可以使用一个&运算符来实际获取现有变量的内存地址，如int* ptr = &a;，&a是获取变量a的内存地址。在int&这里不同，因为这里的&符号实际上是类型的一部分，它实际上不在现有变量的旁边。int&中的&号是类型的一部分，所以要注意这个区别。因为有很多人只要看到&号，他们就认为都是引用亦或者认为都是取地址。所以&号具体是什么取决于上下文。像这样int&，&在类型的旁边，所以它是一个引用。
好，我们继续，我们给这个引用取名ref，并赋值为a，int& ref = a;
就是这么简单，我们只是让引用ref等于一个现有变量a。
所以我们现在所做的就是创造了一个叫做别名的东西，因为这个ref，它并不是一个真正的变量，只是一个引用，ref"变量"实际上并不存在，它只存在于我们的源代码中。如果我们现在编译我们的代码，我们不会得到两个变量a和ref，我们只会得到变量a。
我们现在能做的是，可以使用ref就像是使用a一样，如果我们设ref等于2，然后我们来打印a，如下
F5运行程序
可以看到打印a的值是2，我们通过给ref赋值等于2，改变了a的值。因为不管出于什么目的，ref都是a，我们给a记了个别名，在这种情况下，我们的引用不是一个指针或类似的东西，编译器不需要实际创建一个新变量。如果你编译代码，这个代码ref = 2;就相当于你设置了a=2;。这只是我们可以在源代码中编写，以使我们的生活更简单的东西，如果我们现在想给一个变量起别名的话。
让我们尝试更复杂的东西。
3. 值传递、指针传递和引用传递
1. 值传递
假设我想写一个函数，void Increment(int value)，函数体中递增value的值。如果我们这样写这个函数，接收到参数是一个值。然后修改main函数代码，我们在main函数中调用Increment函数，将a作为参数传递进去，只是通过值传递它，看看会发生什么
在函数Increment的接收参数int value中，可以看到，我们并没有把接收的参数把它作为一个指针int* value或者一个引用int& value或者类似的东西传递。
这里会拷贝a变量的值5，复制到函数Increment中，复制会创建一个全新的变量，就像这样写一样int value = 5;
这就是将要发生的事情。我可以证明上面这点，恢复Increment函数。
F5运行程序
可以看到，控制台实际打印的是5，就是变量a的初始值。没有改变。因为Increment函数是按值传递，并没有真正的修改变量a的值，而是在函数Increment自己创建了一个变量来递增。
2. 指针传递
我需要做的是通过引用来传递变量，这样变量a才会递增。因为我们真正想做的是影响这个a变量。那么我们应该怎么做呢？如何通过将这个变量传递到函数中来修改它呢？
上次我们讨论了指针，还记得指针就是我们的内存地址吧，所以从理论上讲，我们不把将实际值5传递给函数，而是可以把变量a的内存地址传递过去。因为我们可以在这个函数中做的是，我们可以查找那个内存地址，看到值5，然后修改那个内存地址，我们可以写入该内存地址，因为我们已经将该内存地址传递给了函数。
下面来看下使用指针的方式
首先我们修改Increment函数的参数，修改为int* value就收一个指针。
在main函数中，调用Increment函数传入的是变量a的内存地址，而不仅仅是值5，可以用&a取到变量a的内存地址Increment(&a);
接下来，就是逆向引用*Increment函数接收的指针value，*value，这样我们就可以直接写入内存。
这里是先逆向引用*指针value，而不是直接对指针value自增。如果不加逆向引用*，那就是直接对地址进行递增，然而，指针只是一个整数，如果我们不再value前面加一个*号，没有dereference操作符*，那么内存地址就会递增，而不是内存中实际的值。(*value)++;这里加括号，因为不加括号，因为操作的顺序，它会先做value++增量运算，然后再做逆向引用，和我们想要的相反。我们想要的是先逆向引用获取到值然后再递增。
F5运行程序
可以看到打印了6。现在符合了我们的预期。我们成功通过指针将变量传递到一个函数中。
3. 引用传递
然后本篇是关于引用的。如果使用引用，我们可以做的比刚刚更加简单，用更少代码和更少的修饰语法。
所以我们能做的就是重写这个Increment，用引用int& value来代替指针int* value，这意味着我们不需要用到逆向引用了。在main函数中，我们不需要传递a的内存地址，只需要传递a即可
由于它是通过引用传递的，我们基本上重写了代码，但做了完全相同的事情。当它编译时，它和我们之前写的完全一样，然而，这一次，我们的代码看起来更漂亮，这也是唯一的区别了。
我们F5运行代码
这就是引用的全部真相了。它们只是语法糖，对于引用，没有什么是指针不能做的。指针就像引用，但指针更有用，更强大。然而如果你可以使用引用，就像上面例子那样，那么就一定要使用引用，因为引用会让代码更加简洁和简单。而不是像指针，那么麻烦，而引用使得你的代码干净得多。
4. 引用一旦声明赋值，就无法引用其他变量
关于引用，我想提到的另一件重要的事情是，一旦你声明了一个引用，你不能改变它引用的东西。假设我有两个整数a和b，a设为5，b设为8，int a = 5; int b = 8;，然后我要做的是声明一个引用，被设为a的引用 int& ref = a;，然后可能稍后在我的代码中，用我们的引用ref去引用b，我们可以这样做吗？
答案是否定的，我们不能这样做。在这个例子中，我们创建了一个对变量a的引用ref，当我们决定把这个引用ref设为b时，意思是a的值被赋值为b的值，也就是8，也就是ref = b;，执行完后，a等于8，b等于8。这就是我们会得到的。
F5运行程序
可以看到，如果我们给变量a的引用ref赋值变量b，这会导致变量a变为8，然后Increment(a);函数变量a自增1，所以控制台输出9。也就是说，我们并没有改变引用实际引用的变量，ref一直引用的都是a。
这也意味着当我们声明一个引用时，我们需要把它进行赋值，且不能不赋值
如果不赋值，编译器会给出提示，引用需要一个初始化声明，当我们声明一个引用时，我们必须马上给它赋值。因为引用必须引用一些东西，记住引用不是一个真正的变量，只是一个引用。
在这个例子中，如果我真的需要实现更改引用的功能，我们该怎么做？
5. 指针变量可更改指向内存地址
如果我真的想改变ref引用的东西，正如我之前说的，引用不是一个真的变量，所以我们需要创建变量。我们可以首先设置这个变量来指向a，然后，我们更改为指向b，注意，我在这里说的是指向，所以这里指的是指针。
所以我们来改下代码
我们把int& ref引用改为int* ref指针，我们一开始可以把指针ref设置为变量的内存地址(&a)，也就是int* ref = &a;。当我想把指针变量ref的指向变成b时，ref = &b;，指针变量ref指向了b。
还记得吧，要想改变指针指向的值，我们需要先逆向引用 *这个指针*ref，然后给它赋值。在这个例子中，我们让a等于2，让b等于1，然后打印变量a和变量b，如下
F5运行程序
可以看到打印出来的是2和1。