c++ - 可以使用 static_cast 破坏 protected 成员访问检查吗？

Question

考虑

class A {
  protected:
    int m;
};
class B : public A {
    void foo(A& a) {
        a.m = 42;  // ill-formed
    }
    void bar(A& a) {
        auto pm = &B::m;
        auto pm2 = static_cast<int A::*>(pm);
        a.*pm2 = 42;  // is this ok?
    }
};

尝试访问A::m根据 [class.protected]，直接是格式错误的。然而，似乎我们总是可以(？)使用 static_cast 来规避这个问题。 ，它允许使用指向成员的指针进行派生到基的强制转换。或者这就是UB？

[Coliru link显示bar编译]

Answer 1

是的，您可以使用static_cast以这种方式绕过 protected 机制。

我认为在这种特殊情况下这不是未定义的行为。

通过使用static_cast，你告诉编译器两件事:

1. 您要求编译器将 B 指针转换为 A 指针。

2. 你告诉编译器这样做是可以的。

对于1.，编译器对这是否可以进行非常有限的检查，对于static_cast，它允许从派生类型转换为基类型，反之亦然，仅此而已。所以编译器很高兴。变量或指针是 protected 还是公共(public)的，不是变量或指针类型的一部分。 pm 和 pm2 都不携带 protected 信息。

对于 2. 编译器完全让您自行决定这在您的设计中是否可行。这不是未定义的行为。这可能仍然不是一个好主意。 pm2 只是一个指向 A 中 int 的指针。您可以将其重置为指向 A 中公共(public)的不同 int 的指针。

背景是 C++ 中的访问控制通常是按类进行的，此外还有一些围绕 protected 的额外规则，这些规则尝试在每个实例的基础上提供某种级别的访问控制，但是这种保护正如您在有趣的问题中所证明的那样，并不完美。