指针与引用(gcc如何实现引用的)

   首先,变量名在编译成汇编语言的时候,会被翻译成地址。

　例如 :

void square() {
    int var = 0;
}

 　　会被翻译成 :

square():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     DWORD PTR [rbp-4], 0
        nop
        pop     rbp
        ret

 　　rbp - 4 在这里就是变量名 var 翻译而成的,而 DWORD PTR [rbp - 4]就是变量值。

 　　而指针类型的变量名也会翻译成地址,但是这个指针变量值也是一个地址。

void square() {
    int var = 0;
    int * pointer = &var;
}

　　　会被翻译成 :

square():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     DWORD PTR [rbp-12], 0
        lea     rax, [rbp-12]
        mov     QWORD PTR [rbp-8], rax
        nop
        pop     rbp
        ret

　　在这里, rbp-12就是变量名 var 翻译而成的。

　　int * pointer = &var;
　　被翻译成了
　　lea rax, [rbp-12]
　　mov QWORD PTR [rbp-8], rax
　　而指针变量名pointer 被翻译成 rbp - 8。 指针变量pointer 的值是 rbp-12。

　　引用与指针的区别在哪呢?

　　引用与变量名一样都是地址。

　　例如 :

void square() {
    int var = 0;
    int &ref = var;
    int * pointer = &ref;
}

 　　会被翻译成 ：

square():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     DWORD PTR [rbp-20], 0
        lea     rax, [rbp-20]
        mov     QWORD PTR [rbp-8], rax
        mov     rax, QWORD PTR [rbp-8]
        mov     QWORD PTR [rbp-16], rax
        nop
        pop     rbp
        ret

　　int * pointer = &ref;

　　被翻译成：

　　mov rax, QWORD PTR [rbp-8]

　　mov QWORD PTR [rbp-16], rax

　　其中 rbp - 8是一个指针变量 &ref,而 [rbp - 8]的值是  rbp - 20, 在这里 QWORD PTR [rbp-8]其实就是引用ref也就是 rbp - 20。 而实现的具体方法就是利用指针变量 rbp-8来实现的。

　　所以创建引用所需要的内存等于指针变量所需要的内存(因为在gcc中是利用指针实现引用的)。在其他平台则不一定。

pass by reference (to const)

　　如若形参列表是引用形式,那么在gcc中会传入什么呢？

　　如下 : add函数。

int add (const int& a, const int& b){
    return a + b;
}

void test (){
    add(1,2);
}

　　会被翻译成 :

add(int const&, int const&):
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     QWORD PTR [rbp-8], rdi
        mov     QWORD PTR [rbp-16], rsi
        mov     rax, QWORD PTR [rbp-8]
        mov     edx, DWORD PTR [rax]
        mov     rax, QWORD PTR [rbp-16]
        mov     eax, DWORD PTR [rax]
        add     eax, edx
        pop     rbp
        ret
test():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        sub     rsp, 16
        mov     DWORD PTR [rbp-8], 2
        mov     DWORD PTR [rbp-4], 1
        lea     rdx, [rbp-8]
        lea     rax, [rbp-4]
        mov     rsi, rdx
        mov     rdi, rax
        call    add(int const&, int const&)
        nop
        leave
        ret

　　在上述汇编代码中,rsi 和 rdi 是 add 函数的实参。而汇编代码中 17,18行表示1,2两个常量分别存储在test函数栈中 rbp - 4, rbp - 8 的位置。

　　汇编代码中 19,20,21,22行则利用 lea 指令将  rbp - 4, rbp - 8 的地址作为参数传入到 add 函数中去了。

　　所以 pass by reference (to const) 传入的是指针。

以上所有解释都基于 gcc 实现。