从类外部访问私有虚函数

Question

我知道，就良好的编程实践而言，这是一个坏主意，但我一直在尝试解决一个相对困难的问题，并希望获得一些见解。本质上，我试图输出一个类的所有成员，如下所示：

class protoCalc
{
    private:
        int x; 
        int y;
        virtual int basicAddition()
        {
            return x + y;
        }
        virtual int basicMultiplication()
        {
           return x*y;
        }
public:
    protoCalc(){
        x = 14;
        y = 120;
    }
};

事实证明，访问 x 和 y 很容易；为此，我编写了一个函数（包括我对它如何工作的想法，无论它们是否正确）：

int private_member_Print(void* proto)
{
    protoCalc* medium = (protoCalc*)proto;
    protoCalc halfway = *medium;
    int* ptr = ((int *)(&halfway));
return ptr[1];

}

上面会返回x的值，如果使用ptr[2]会返回y的值。

现在我有两个问题，第一个是 ptr[0] 指向什么？那部分内存不应该被私有成员 x 占用，因为它是类 protoCalc 的第一个成员吗？如果不是，那么这个地址是由什么占用的呢？

其次，如何访问虚拟功能？我的第一个直觉是地址 ptr[3] 将被 basicAddition() 虚函数和 ptr[4] basicMultiplication() 函数占用，但事实并非如此。当这不是真的时，我的下一个想法是 ptr[0] 包含指向虚拟成员表位置的指针，该表包含我正在寻找的两个函数。然而，这也被证明是错误的。

那么当我访问了私有成员 x 和 y 时，如何在类之外访问这些虚函数呢？显然我可以改变环境以使其更容易，但这会破坏问题的目的。

Answer 1

您当前正在做的是未定义的行为。在大多数情况下，内存中对象的布局由编译器决定，您不知道编译器会将每个成员放在内存中的什么位置。

话虽如此，有一种方法可以实现这一点，那就是你严重滥用模板。我强烈建议不要这样做，而是提供成员函数来访问所需的数据。

这是一个实际的例子。

#include <iostream>

class Priv {
private:
    int i;
    void print( ) {
        std::cout << i << std::endl;
    }

public:
    Priv( ) : i( 100 ) {}

    void print_pub( ) {
        std::cout << "Public" << std::endl;
        this->print( );
    }
};

template<typename Tag>
struct result {
  /* export it ... */
  typedef typename Tag::type type;
  static type ptr;
};

template<typename Tag>
typename result<Tag>::type result<Tag>::ptr;

template<typename Tag, typename Tag::type p>
struct rob : result<Tag> {
  /* fill it ... */
  struct filler {
    filler() { result<Tag>::ptr = p; }
  };
  static filler filler_obj;
};

template<typename Tag, typename Tag::type p>
typename rob<Tag, p>::filler rob<Tag, p>::filler_obj;

struct Priv_f { typedef void ( Priv::*type )(); };
template class rob< Priv_f, &Priv::print >;

struct Priv_i { typedef int Priv::*type; };
template class rob< Priv_i, &Priv::i >;

int main( ) {
    Priv p;

    (p.*result<Priv_i>::ptr) = 1;
    (p.*result<Priv_f>::ptr)(); 

}

可以在here 找到关于 rob/result 模板类的说明。它应该可以跨编译器工作。