使用公共成员变量的地址访问私有成员

Question

我创建了以下简单的测试程序来证明我可以使用公共整数的地址来访问私有整数的值：

#include <iostream>
using namespace std;
class CarType{
  public:
    int year;
    CarType(int price, int year){this -> year = year; this -> price = price;};
  private: 
    int price;
};

int main(){
  //Create new CarType object
  CarType a = CarType(15000, 1999);
  //Increment the memory address of public member variable, year by 1 and save the result
  int* pricePointer = &a.year+1;
  //De-reference the memory address and output it
  cout << "PRICE: "<< *pricePointer << endl;
  return 0;
}

输出显示我可以通过知道年份的地址来访问价格变量。有没有办法防止这种情况发生？这只是一种边缘情况还是适用于所有类型的对象？

Answer 1

这是可能未定义的（但肯定是不明智的）行为，您可以通过与防止人们写入随机地址或防止没有经验的人用电锯切断四肢的方式大致相同的方式来防止它。换句话说，根本没有。

警告编码器。

我在上面的段落中说可能的原因是它并不完全清楚。在语言律师术语中，请参阅C++14 5.7 Additive operators /4：

对于这些运算符，指向非数组对象的指针与指向长度为 1 的数组的第一个元素的指针的行为相同，该数组的元素类型为对象的类型。

和/5 在讨论向指针添加整数值时：

如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素，或者超过数组对象的最后一个元素，则计算不应产生溢出；否则，行为未定义。

在您的情况下，您的指针实际上指向“最后一个元素之后”，因此添加本身不会产生未定义的行为。

您可能认为取消引用该对象是未定义的，但根据 3.9.2 Compound types /3 中的注释，它似乎是有效的：

例如，数组末尾的地址 (5.7) 将被视为指向可能位于该地址的数组元素类型的不相关对象。

但是，无论是否未定义，取消引用仍然是不明智的，因为您实际上并不知道那里有一个正确类型的变量。实现可以随意填充结构，因此无法保证price 与*(year + 1) 相同。