C 参照には独自のメモリ領域がありますか?

C 参照の謎を解く: メモリ内のどこに存在するのか?

C プログラミングの領域では、参照変数は常にそのメモリ フットプリントに関する疑問を引き起こします。参照の内部動作を詳しく調べて、メモリ内での参照の存在を取り巻く謎を明らかにしましょう。

コード スニペットを考えてみましょう:

int i = 42;
int& j = i;
int k = 44;

変数のアドレスを調べると、次のことがわかります。 j と k はそれぞれ 4 バイトのメモリを占有します。しかし、基準 j を観察すると、何か奇妙なことが起こります。メモリ空間を保持していないように見えますが、k は依然として 4 バイトを消費しています。

ここで何が起こっているのでしょうか?参照は実行中に空中に消えてしまうように見えます。この現象を理解するには、参照がどのように動作するかを理解する必要があります。ポインタとは異なり、参照はメモリ アドレスを格納する変数ではありません。代わりに、これらは別の変数の直接のエイリアスです。これは、参照のメモリ アドレスが、参照する変数のメモリ アドレスと同じであることを意味します。

基本的に、参照が見つかると、コンパイラは参照を基になる変数のアドレスに置き換えます。この解決はコンパイル プロセス中に行われるため、ポインタなどの実行時の逆参照の必要がなくなります。これは、j がメモリ空間を占有していないように見える理由を説明しています。

ここで、関数の引数として受け取られる参照について考えてみましょう。このような場合、参照は関数自体のスタック上に実際に独自のスペースを持っています。これは、関数には参照される変数のアドレスを格納する場所が必要であるためです。

最後に、C 標準では参照の配列の作成を明示的に禁止しています。この制限は、参照が本質的に他の変数のエイリアスであるため、参照の配列が独立して存在することが不可能になるという事実に起因しています。代わりに、参照される型の配列を使用する必要があります。

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