C++面试八股文：C++中指针、引用、解引用和取地址有什么不同？

某日小二参加XXX科技公司的C++工程师开发岗位2面：

面试官：指针、引用、解引用和取地址是C++中的重要概念，请问它们在语法和语义上有所不同？

小二：指针是一个变量，它存储了一个内存地址。

小二：引用是一个别名，它允许使用一个变量的多个名称来访问同一个内存位置。

小二：解引用是指使用*运算符来访问指针所指向的内存位置处的值。

小二：取地址是指使用&运算符来获取变量的地址。

指针是一个变量，它存储了一个内存地址。可以使用指针来访问和修改存储在该地址处的值。指针可以通过&运算符获取变量的地址，也可以通过*运算符解引用指针来访问该地址处的值。

int x = 10;  
int* ptr = &x; *// 获取x的地址*  
*ptr = 20; *// 修改x的值*  

引用是一个别名，它允许使用一个变量的多个名称来访问同一个内存位置。引用可以看作是指针的一种简化形式，它不需要使用*运算符来解引用，也不需要使用&运算符来获取地址。

int x = 10;  
int& ref = x; *// ref是x的引用*  
ref = 20; *// 修改x的值* 

解引用是指使用*运算符来访问指针所指向的内存位置处的值。

int x = 10;
int* ptr = &x;
int y = *ptr; *// 解引用ptr，获取x的值*  

取地址是指使用&运算符来获取变量的地址。

int x = 10;  
int* ptr = &x; *// 获取x的地址*  

总的来说，指针和引用都可以用来访问和修改变量的值，但它们的语法和语义有所不同。指针需要使用*运算符来解引用，而引用不需要。指针可以被重新赋值指向另一个内存位置，而引用一旦绑定到一个变量上就不能再绑定到另一个变量上。解引用和取地址是指针和引用的基本操作，它们可以用来访问和修改变量的值以及传递变量的地址给函数。

面试官：非常好，那么你知道引用是怎么实现的吗？

小二：引用的底层实现的具体细节在不同编译器上可能不同，但是有一种方法就是常量指针。同样，常量指针需要在初始化的时候绑定指向的对象，而且在绑定之后不能修改绑定的对象。这和引用的行为符合。

面试官：可以对引用取地址吗？

小二：可以，取到的地址和对引用绑定的对象取到的地址相同。

面试官：那么可以对引用解引用吗？ （挖坑）

小二：当然不行，虽然底层实现可能是常量指针，但它只是对象的别名，行为和对象的行为一致。

面试官：任何情况下都不行吗？

小二：不行。（蜜汁自信）

面试官：如果引用的是指针呢？（淫笑）

小二：额，那是可以的。。。（爆汗）

面试官：好的，保持通信畅通，回去等通知吧。

小二：谢谢。