//p3f.h
struct P3f
{
float x, y, z;
};

//sample.h
struct P3f; //fwd decl

struct Sample
{
Sample();
P3f& pos;
};

//sample.cpp
#include "Sample.h"
#include "p3f.h"

Sample::Sample(): pos(P3f())
{
}

E>//p3f.h
E>struct P3f
E>{
E>float x, y, z;
E>};

E>struct Sample
E>{
E>Sample();
E>P3f& pos;
E>};

E>Sample::Sample(): pos(P3f())
E>{
E>}

void foo()
{
    // локальное хранилище!
    Some const /*для VC - необязательно*/ &ref = make_Some_or_something_derived(); // конструктор или функция
    .....
    .....
    .....
}

К>Чем плохи указатели?

l = sqrtf(pos->x*pos->x + pos->y*pos->y + pos->z*pos->z);

l = sqrtf(pos.x*pos.x + pos.y*pos.y + pos.z*pos.z);

class Sample()
{
public:
Sample(): pos(0,0,0) {}

private:
P3f pos;
};

class Sample()
{
public:
Sample(): pos(new P3f(0,0,0)) {}

private:
P3f* pos;
};
//и менее эффективно, если
Sample* samples = new Sample[1024];

К>>Чем плохи указатели?

class Sample
{
    P3f const& pt() const { return *pt_; }
    int d() const { return pt().x*pt().x + ..... };
};

E>class Sample()
E>{
E>public:
E>Sample(): pos(0,0,0) {}

E>private:
E>P3f pos;
E>};
E>

E>class Sample()
E>{
E>public:
E>Sample(): pos(new P3f(0,0,0)) {}

E>private:
E>P3f* pos;
E>};
E>//и менее эффективно, если
E>Sample* samples = new Sample[1024];
E>

Sample::Sample(): pos(*new P3f())
{
}
Sample::~Sample()
{
   delete &pos;
}

В твоем случае объект P3f() живет только до закрывающей скобки pos, т.е. это вообще не решение (даже нестандартное). Вообще-то случай похож на pimpl и напрашивается использование какого-нибудь смарт-указателя.

AM>Я бы сам руки оторвал (и не только руки), если б увидел в проекте. Но вопрос был чисто теоретический. Ну хотелось человеку ссылок и forwarda

//sample.h
struct P3f;
struct P3fForward
{
  //здесь копия данных P3f
};

//STATIC_ASSERT(sizeof(P3f) <= sizeof(P3Forward));

struct Sample
{
public:
  Sample();

private:
  P3fForward posForward;
  P3f& pos;
};

//sample.cpp
#include "sample.h"
#include "p3f.h"

Sample::Sample(): pos(reinterpret_cast<P3f&>(posForward))
{
   pos.SetZero();
}
//или даже скопировав в P3fForward соответствующий конструктор
//Sample::Sample(): posForward(0, 0, 0), pos(reinterpret_cast<P3f&>(posForward))
//{
//}

struct StructFromLib;
struct UsefulDataFromStructFromLib {
    // Тут собственно описываешь нужные тебе поля
};

// эту функцию реализуешь в ОДНОМ cpp, который собственно и зависит от библиотечного хедера
extern UsefulDataFromStructFromLib extractUsefulData( const StructFromLib& );

struct StructFromLib;
class StructFromLibAccessor {
public:
    StructFromLibAccessor( StructFromLib* data_ = 0 ) : data( data_ ) {}
    // Тут пишешь аксессоры к нужным тебе полям, дописывая их по мере нужды
    int GetField1() const;
    double GetField2() const;
    
    void SetField1( int ); // если надо, конечно

private:
    StructFromLib * const data;
};
// Методы StructFromLibAccessor реализуешь в ОДНОМ cpp, 
//   который собственно и зависит от библиотечного хедера

E>P.S. Люди, собирающие проекты сутками, будут, наверное, смеяться над такими проблемами.