Является ли ссылка всегда псевдонимом или она может вести себя как указатель?

Ссылка в C++ всегда является псевдонимом для уже существующего объекта. Она не может "вести себя как указатель" в смысле возможности перенаправления на другой объект после инициализации.

Основные отличия ссылки от указателя:

• Инициализация: Ссылка должна быть инициализирована при объявлении и связана с конкретным объектом. Указатель может быть NULL или указывать на неинициализированную область памяти.

  int x = 10;
  int& ref = x; // Ссылка ref является псевдонимом для x
  // int& another_ref; // Ошибка: ссылка должна быть инициализирована
  
  int* ptr = nullptr; // Указатель может быть nullptr
  int* another_ptr; // Указатель может быть неинициализирован
  

• Переназначение: Ссылка не может быть переназначена для ссылки на другой объект после инициализации. Она всегда будет ссылаться на тот же объект, для которого была создана. Указатель может быть переназначен для указания на разные объекты или на nullptr.

  int a = 5;
  int b = 15;
  int& ref = a; // ref ссылается на a
  // ref = b; // Это НЕ переназначает ref ссылаться на b
  // Это ПРИСВОИТ значение b в объект, на который ссылается ref (т.е. в 'a')
  // a станет 15
  
  int* ptr = &a; // ptr указывает на a
  ptr = &b; // ptr теперь указывает на b
  

• Доступ к объекту: При использовании ссылки доступ к объекту происходит напрямую через ее имя (дереференсирование выполняется неявно). У казателя требует явного оператора разыменования (*).

  int value = 20;
  int& ref = value;
  int* ptr = &value;
  
  ref = 25; // Изменяет значение value через ссылку
  *ptr = 30; // Изменяет значение value через указатель, разыменовывая указатель
  

• Размер: Как правило (но не обязательно стандартом), размер ссылки такой же, как и размер указателя на соответствующий тип, поскольку компилятор может реализовать ссылки как константные указатели на уровне машинного кода. Однако на семантическом уровне ссылка является псевдонимом, а не адресом в памяти, как указатель.

Вывод: Ссылка – это синтаксический сахар для константного указателя, который не может быть nullptr. Она всегда выступает как другое имя для уже существующего объекта и не предоставляет функциональности указателя в плане возможности изменения объекта, на который она ссылается после инициализации.