使用模板技巧访问私有成员

Question

使用模板技巧访问私有成员

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以下内容来自Access to private members: Safer nastiness一文，作者为Johannes Schaub - litb。

template<typename Tag, typename Tag::type M>
struct Rob { 
  friend typename Tag::type get(Tag) {
    return M;
  }
};

// use
struct A {
  A(int a):a(a) { }
private:
  int a;
};

// tag used to access A::a
struct A_f { 
  typedef int A::*type;
  friend type get(A_f);
};

template struct Rob<A_f, &A::a>;

int main() {
  A a(42);
  std::cout << "proof: " << a.*get(A_f()) << std::endl;
}

由于get函数没有在A类中定义，因此如何从a对象中调用get函数？

编辑：

我不明白为什么get函数必须将标签作为参数传递，而不能使用a.*get<A_f>()。 => 好的，这是由于ADL机制造成的。

- Guillaume Paris

除了gcc编译器，有其他编译器确认可以运行这个程序吗？ - hexist

1

@hexist 我刚在Clang (3.1)和Intel C++ (13.0.0)上验证了这个。 - Nikos C.

1

我认为核心问题是为什么编译器在template struct Rob<A_f, &A::a>;这行代码上没有中止，并给出类似于"A::a在此上下文中是私有的"的提示。毕竟，该代码试图获取一个私有成员的指针。很奇怪。 - Nikos C.

1

@hexist 将Apple LLVM 4.1添加到可运行列表中。看到一个模式在这里... - WhozCraig

2

@JamesMcNellis，我认为你的链接有误。请尝试：http://bloglitb.blogspot.com/2011/12/access-to-private-members-safer.html - bdonlan

显示剩余3条评论

3个回答

1

这是合法的，因为友元函数始终在全局范围内，即使您将它们实现在类内部。换句话说，这样做：

class A
{
    friend void go() {}
};

仅仅是一个快捷方式：

class A
{
    friend void go();
};

void go() {}

- user1610015

2

但他正在从A的外部添加好友。 - hexist

这句话的意思是全局作用域。 - deleted_user

你说得对，这个答案确实回答了OP关于为什么他可以调用get的问题...尽管OP需要问的隐藏问题是为什么他可以使用这个技巧从A的外部解析出&A::a。 - hexist

1

这是gcc中已知的编译器错误，已在后续版本中修复。请参见-：

http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=41437

- bootkick

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- BigBoss · Accepted Answer

您没有从 a 中调用 get！实际上，get 返回的是指向 A 内部成员的类指针，其类型为 int A::*，因此您需要一个 A 的实例来访问该值。

例如，让我稍微修改一下您的代码：

struct A {
    A(int a):a(a) { }
    int b;
private:
    int a;
};
void test() {
    auto p = &A::b;
    std::cout << a.*p << std::endl;
}

我是否从a内部调用了p？a没有p，这正是你的代码中发生的情况，get函数返回&A::a并且你使用a来读取它的值！这就是全部，没有问题，我认为它会在所有编译器中编译通过。

在这里还有另一个问题：为什么C++允许使用A的私有成员声明模板。C++标准规定：

14.7.2p8通常的访问检查规则不适用于用于指定显式实例化的名称。[注意：特别是，在函数声明符中使用的模板参数和名称（包括参数类型、返回类型和异常说明）可以是通常不可访问的私有类型或对象，并且模板可以是通常不可访问的成员模板或成员函数。]

但如果你尝试实例化或甚至typedef指定的模板，那么你会得到一个错误。让我们稍微修改一下你的例子：

struct A {
private:
    int a;
    friend void f();
};

// Explicit instantiation - OK, no access checks
template struct Rob<A_f, &A::a>;

// Try to use the type in some way - get an error.
struct Rob<A_f, &A::a> r;            // error
typedef struct Rob<A_f, &A::a> R;    // error
void g(struct Rob<A_f, &A::a>);      // error

// However, it's Ok inside a friend function.
void f() {
    Rob<A_f, &A::a> r;               // OK
    typedef Rob<A_f, &A::a> R;       // OK
}