C++におけるポインタ変数と参照変数の違いは何ですか？

1. ポインタは再割り当てが可能です。

   int x = 5;
   int y = 6;
   int *p;
   p = &x;
   p = &y;
   *p = 10;
   assert(x == 5);
   assert(y == 10);

   参照は初期化時に割り当てることができないため、割り当てる必要があります。

   int x = 5;
   int y = 6;
   int &r = x;

2. ポインタは独自のメモリアドレスとスタック上のサイズ（x86では4バイト）を持っていますが、参照は（元の変数と）同じメモリアドレスを共有しますが、スタック上にもスペースを取ります。 参照は元の変数と同じアドレスを持つので、参照は同じ変数の別の名前と考えてよいでしょう。 注意: ポインタが指すものは、スタックやヒープ上にあってもかまいません。 参照の場合も同様です。この文章で私が主張しているのは、ポインターがスタックを指していなければならないということではありません。 ポインタは、メモリアドレスを保持する変数に過ぎません。 この変数はスタック上にあります。 参照はスタック上に独自の空間を持ち、アドレスは参照する変数と同じであるからです。 詳しくは[スタック vs ヒープ][1]をご覧ください。 これは、コンパイラが教えてくれない参照の実アドレスがあることを意味します。

   int x = 0;
   int &r = x;
   int *p = &x;
   int *p2 = &r;
   assert(p == p2);

3.ポインターへのポインターは、追加のインダイレクト・レベルを提供します。 一方、参照は1つのレベルのインダイレクトしか提供しません。

    int x = 0;
    int y = 0;
    int *p = &x;
    int *q = &y;
    int **pp = &p;
    pp = &q;//*pp = q
    **pp = 4;
    assert(y == 4);
    assert(x == 0);

4.ポインタは直接 nullptr を代入できますが、リファレンスは代入できません。努力すれば、そしてその方法を知っていれば、参照のアドレスを nullptr にすることができます。 同様に，十分な努力をすれば，ポインタへの参照を持つことができ，その参照には nullptr を含めることができます。

    int *p = nullptr;
    int &r = nullptr; 

構文上の問題を除けば，参照とはconst`のポインタです（const`へのポインタではありません）．参照変数を宣言するときに，何を参照しているかを設定しなければならず，後で変更することはできません。

Update: 今、もう少し考えてみると、重要な違いがあります。

const ポインタのターゲットは、そのアドレスを取って const キャストを使うことで置き換えることができます。

リファレンスのターゲットはUB以外の方法では置き換えられません。

これにより、コンパイラは参照に対してより多くの最適化を行えるようになります。

参照は決して NULL にはなりません。