通过这个技巧从外部访问受保护的成员，但这有效吗？

Question

如果我有以下类：

class Foo
{
protected:
    int i;
public:
    Foo() : i(42) {}
};

当然，我在外部无法访问受保护的成员，但我可以使用这个小技巧：首先创建一个继承Foo的新类：

class Foo2 : public Foo
{
public:
    int GetI() { return i; }
};

现在，每当我拥有 Foo 的实例或指向这样的实例的指针时，我可以通过转换访问受保护的成员（因为我不使用任何额外的成员）：

Foo *f = new Foo();
Foo f2;
std::cout << ((Foo2*)f)->GetI() << std::endl;
std::cout << (reinterpret_cast<Foo2&>(f2)).GetI() << std::endl;

我理解这个代码为什么能够运行，但是是否会有不良影响呢？编译器没有问题，也没有运行时检查。

- Toni Petrina

Answer 1

reinterpret_cast<Foo2&>(f2)).GetI()

从技术上讲，这是未定义行为。因此，它可能有效，但不一定如此。

- Alok Save

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不知道这个，但指针技巧还能使用吗？ - Toni Petrina

对我来说，更重要的问题是为什么你需要这个技巧？访问规范不是用来愚弄编译器的，而是一种实现可维护和设计良好代码的手段，维护代码的是人而不是编译器。 - Alok Save

@AlokSave 我的同事需要它来解决一些 MFC 的 bug。我只是觉得很有趣它能够工作。 - Toni Petrina

@DrewDormann 但这样会创建一个原始对象的副本，如果我想修改原始对象，这不是一个好的解决方案。 - Toni Petrina

尽管在一般情况下是正确的，但我认为这个简单的例子涉及到了一个特殊的例外。它是一种标准布局类型（因为它缺少虚拟函数，并且派生类没有添加新数据，所有数据都具有相同的访问权限等）。所以，总体上你是正确的，但这个简单的例子可能是一个例外，因为它符合标准布局类型的规则。 - edA-qa mort-ora-y

Answer 2

您正在将一个Foo对象向下转换为Foo2对象。

下转换是从基类到派生类的转换。仅当在运行时所寻址的对象实际上寻址的是派生类对象时，下转换才是安全的。

为了保护您的代码，必须使用dynamic_cast来检查下转换是否有效。

不建议使用reinterpret_cast进行下转换。请使用static_cast或dynamic_cast。

阅读一些文章，许多人像您一样写道“不要使用下转换”。一个危险的例子是在Foo中有一个virtual void GetI()。

- masoud

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“不推荐使用reinterpret_cast是因为其行为依赖于编译器”这种说法非常误导人，甚至可以说是错误的。标准在使用reinterpret_cast时提供了某些保证，就像语言中的任何其他结构一样。如果您超出了这些边界，那么您将得到未定义的行为。这不是推荐/不推荐使用reinterpret_cast的原因。” - Alok Save

我知道使用动态转换将防止我这样做。您知道使用上述技巧可能会遇到什么问题吗？ - Toni Petrina