c++ - 在创建结构时修改类私有(private)成员 (C++)

Question

我刚刚浏览了一些 C++ 代码。 我在哪里遇到了 reinterpret_cast 运算符的概念。

编辑 1:

我知道不建议访问类的私有(private)成员。 但在某些情况下，我们应该继续访问它们。 我刚才提出这个问题是为了弄清楚我的概念。

在我提到的例子中，类的私有(private)成员通过简单地创建一个具有相同变量的结构来访问，然后通过实现修改 reinterpret_cast 运算符。

我已经理解了reinterpret_cast 运算符的用法，因为我知道它的是什么，但是我不明白如何一个结构可以用于修改私有(private)类成员的值。

以下是我引用的源代码:

类:

class Student
{
public:
    explicit Student(float percent) // Cannot be used for conversion
    {
        static int nid;

        id = ++nid;
        score = percent;
    }

    int Id() const
    {
        return id;
    }

    float GetScore() const
    {
        return score;
    }

    void SetScore(float value)
    {
        score = value;
    }

    virtual ~Student(){}

private:
    int id;
    float score;
};

用于访问和修改私有(private)类成员的结构:

struct _Student
    {
        void* vptr;
        int id;
        float score;
    };

    _Student* bs3 = reinterpret_cast<_Student*>(bs2);
    bs3->id = 5;

谢谢。如果我错了/我不能以适当的方式提出我的问题，请纠正我。

Answer 1

$5.2.10/2 - "An expression of integral, enumeration, pointer, or pointer-to-member type can be explicitly converted to its own type; such a cast yields the value of its operand."

这意味着指针 'bs2' 和 'bs3' 指向相同的位置

$9.2/16 - "Two standard-layout struct (Clause 9) types are layout-compatible if they have the same number of non-static data members and corresponding non-static data members (in declaration order) have layout-compatible types (3.9)."

这意味着您的类和结构是布局兼容的。

$9/6-

A standard-layout class is a class that:

— has no non-static data members of type non-standard-layout class (or array of such types) or reference,

— has no virtual functions (10.3) and no virtual base classes (10.1),

— has the same access control (Clause 11) for all non-static data members,

— has no non-standard-layout base classes,

— either has no non-static data members in the most-derived class and at most one base class with non-static data members, or has no base classes with non-static data members, and

— has no base classes of the same type as the first non-static data member.108

因为你的类有一个虚拟析构函数，你的类和结构不是标准的布局类。

但是您已经添加了一个“void *”数据成员来可能处理“vptr”(因此可能会根据您的特定编译器实现模仿布局兼容性)

在这种情况下，reinterpret_cast 用于将类指针 (bs2) 解释为结构指针 (bs3)。默认情况下，结构成员是公共(public)的。由于reinterpret cast的返回值指向类成员所在的同一 block 内存(引用上面的引述)，所以可以修改struct成员(与原来的类成员相同)。

这是作弊。这是非常气馁的。!这很可能会导致未定义的行为