学过C的都知道指针，刚开始学习指针的时候，都会觉得指针很难，学完了指针才发现指针就是保存的地址。指针十分不安全，使用的不恰当，就会使程序出错！C++里面提出了“引用”代替指针，提高程序的安全性。下面来讲讲什么是引用。
一、引用的定义
引用是给另外一个变量起别名，绑定一个变量，所以引用不会分配内存空间。对引用的所有操作，事实上都是作用在该引用所绑定的对象上。
引用的声明方法：类型标识符 &引用名=目标变量名;（如int &ptr = num;）
int main(int argc, char *argv[])
{
int a =10;
int *num= &a;
//int *num =a;是错误的
int &b=a;
printf("%p,%p,%p,%p\n",&b,&a,num,&num);
printf("%d,%d,%d\n",b,a,*num);
return 0;
} 
从运行结果来看，num这个指针的值就是a的地址，而b的地址和a的地址相同，说明b和a是同一个内存单元格，只是有2个名字而已，就相当于对内存区域0028FF18这个单元格起了2个名字，叫a和b。你用a和b都可以访问0028FF18这个单元格。a和b就是一个东西。
二、引用与指针的区别
1、指针是一个实体，需要分配内存空间（你创建一个指针变量int *p，那么这个p必须在内存中占有一个单元格（其实是4个字节），它所占的单元格里面可以填一个地址，来表示它指向哪里。）。引用只是变量的别名，不需要分配内存空间（引用是对已经存在的一个单元格来说的，单元格已经存在了，引用就是对单元格再起一个名字，这个引用呢，不再在内存中存储了，参见上面的例子）。
2、引用在定义的时候必须进行初始化，并且不能够改变（引用是针对已经存在的某个单元格进行二次命名，所以单元格必须先存在）。指针在定义的时候不一定要初始化，并且指向的空间可变。（注：不能有引用的值不能为NULL）
3、有多级指针，但是没有多级引用，只能有一级引用。
4、指针和引用的自增运算结果不一样。（指针是指向下一个空间，引用时引用的变量值加1）
5、sizeof 引用得到的是所指向的变量（对象）的大小，而sizeof 指针得到的是指针本身的大小。
6、引用访问一个变量是直接访问，而指针访问一个变量是间接访问。
使用引用有何优点？
在传参的时候，使用指针传参，编译器需要给指针另行分配存储单元，存储一个该指针的副本，在函数中对这个副本进行操作；而使用引用传参，编译器就不需要分配存储空间和保存副本了，函数将直接对实参进行操作。所以使用引用使得程序的运行速度更快，执行效率更高。
三、引用的示例
1. 交换数字
void swap(int &a, int &b)
{
int tmp;
tmp=a;
a=b;
b= tmp;
}
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
cout << "交换前, a= " << a << ", b= " << b << endl;
swap(a, b);
cout << "交换后, a= " << a << ", b= " << b << endl;
return 0;
}
通过上面的例子我们发现，使用引用作为参数进行函数定义的好处：只需要在函数定义(void swap(&a,&b))的时候，将参数写成参数的引用形式。在实参的定义时只管写实参就行(int a,b;)，在函数调用时，传进去的也是实参(swap(a,b))，根本不需要用指针或者引用符。
专业点说，就是引用在函数传参的时候，只需要传变量名过去，函数形参用引用接即可。而指针在传参的时候，必须传变量的地址过去，否则不能改变变量的值。
引用没有分配内存空间，所以访问函数形参就是访问引用的变量，是直接访问。而指针分配了内存空间用来保存变量的地址，需要通过保存的地址找到指向的变量，是间接访问。
2. 作为函数返回类型
#include <iostream>
using namespace std;
int& func(int &tmp)
{
return tmp;
}
int main()
{
int num = 1;
cout << "num = " << num << endl;
func(num) = 3;
cout << "change num = " << num << endl;
return 0;
}
结果：
num = 1
change num = 3
3. 引用、指针、指针引用等
int val3 = 100;
int &value3 = val3; // 定义一个【引用】 ，和变量val3绑定到一起
int *ptr3 = &val3; // 定义一个【指针】，其值为val3的地址，也就是ptr3指向了val3所在的内存单元，该单元的内容是100
int *&refp3 = ptr3; //将一个【指针引用】和一个指针绑定起来，那么refp就是一个【指针引用 】 ，它和ptr3是一个东西
cout << "val3 的值： " << val3 << endl;
cout << "value3 的值： " << value3 << endl;
cout << "val3所在的内存地址 &val3 ： " << &val3 << endl; // 【取地址】
cout << "value3所在的内存地址 &value3 ： " << &value3 << endl; // 【取引用】
cout << "指针ptr3所指向的内存地址 ptr3 ： " << ptr3 << endl; //
cout << "对*ptr3指向的内容的取地址 &*ptr3： " << &*ptr3 << endl; // 【注意：ptr3 = &val3 = &*ptr3 】
cout << "获取指针ptr3指向地址的内容 *ptr3 ： " << *ptr3 << endl; // 【解引用】
cout << "获取指针ptr3的地址 &ptr3 ： " << &ptr3 << endl;
cout << "\n" ;
cout << "获取指针引用refp3 的地址 refp3 ： "<< refp3 << endl; // 【指针引用refp】同样指向
cout << "\n" ;
cout << " (&)取地址 和 (*)解引用* 互为反向操作因此，可以推理出，&*&*ptr依旧还是val的地址：\n" << &*&*ptr3 << endl;
参考：
https://blog.csdn.net/zhengqijun_/article/details/54980769