c++ - 转换到子对象进行测试 - 此代码是否符合标准？

Question

TL;博士
这个转换/函数调用是合法的、符合标准的 C++11/14 代码吗？
如果不是，是不是没有虚函数(如果 std::is_standard_layout<Module> 变为真)？
(注意:它适用于我迄今为止测试过的每个编译器......)

class Module
{
protected:
    virtual float protectedVirtualFunction(float f) { return f*f*f; }
    float protectedFunction(float f) { return f*f; }
};

class ModuleTester : public Module // consists of ONLY aliases
{
public:
    using Module::protectedFunction;
    using Module::protectedVirtualFunction;
};

int main()
{
    Module module;  //assume this is a pre-existing instance
    // Is this legal?
    ModuleTester* testerMask = static_cast<ModuleTester*>(&module); 
    testerMask->protectedFunction(4.4f);
    testerMask->protectedVirtualFunction(4.4f);
}

附加信息
通常，我的目标是仅在编写 UnitTests 时测试类公共(public) API。
在某些情况下——比如当你处理无法更改的遗留代码时——访问私有(private)成员更实用。
因此，假设我们无法更改设计(DI、解耦...)，我看到以下解决方案:

公开私有(private)成员(损害所有封装)

老把戏:#define private public在测试环境中

“测试者”模式(在示例代码中使用)

使用这种“测试者”模式的标准方式是这样的，这应该是合法的:

    ModuleTester tester;
    tester.protectedFunction(4.4f);
    tester.protectedVirtualFunction(4.4f);

但是，有时我有一个现有的实例，如果我可以在它上面应用这个“测试器掩码”以获得访问权限，那就太好了。
我的猜测是，一旦我使用虚拟功能并不再是“标准布局”，严格来说可能会有“未定义的行为”。但是，如果我只在派生类中定义别名，那么只要我对 Module 和 ModuleTester 使用相同的编译器，我就看不出这怎么会出错。
编辑:我发现了一个类似的方法，它不使用显式指针转换( https://stackoverflow.com/a/1725107/649700 )。它有效，可以说可读性较差，并且可能不会改变“合法性”状态。

(module.*&ModuleTester::protectedVirtualFunction)(4.4f);

其他一些很好的问题:
reinterpret_cast from object to first member ,
How do I unit test a protected method in C++?

Answer 1

这将是未定义的行为，因为 &module不指向对象 ModuleTester 的子对象:

8.5.1.9 Static cast [expr.static.cast]
11 A prvalue of type “pointer to cv1 B ”, where B is a class type, can be converted to a prvalue of type “pointer to cv2 D ”, where D is a class derived (Clause 13) from B , if cv2 is the same cv-qualification as, or greater cv-qualification than, cv1. If B is a virtual base class of D or a base class of a virtual base class of D , or if no valid standard conversion from “pointer to D ” to “pointer to B ” exists (7.11), the program is ill-formed. The null pointer value (7.11) is converted to the null pointer value of the destination type. If the prvalue of type “pointer to cv1 B ” points to a B that is actually a subobject of an object of type D , the resulting pointer points to the enclosing object of type D. Otherwise, the behavior is undefined.

#define private public也不是一个好主意:

2 A translation unit shall not #define or #undef names lexically identical to keywords, to the identifiers listed in Table 4, or to the attribute-tokens described in 10.6.