通过成员指针访问受保护的成员:这是一个黑客？

Question

我们都知道protected从基类指定的成员只能从派生类自己的实例访问.这是标准的一个特性,这已在Stack Overflow上多次讨论:

• 无法从派生类型的范围访问另一个实例的受保护成员 ;
• 为什么我的对象不能访问公共基类中定义的另一个对象的受保护成员？
• 和别的.

但似乎有可能用成员指针来解决这个限制,因为用户chtz 向我展示:

struct Base { protected: int value; };
struct Derived : Base
{
    void f(Base const& other)
    {
        //int n = other.value; // error: 'int Base::value' is protected within this context
        int n = other.*(&Derived::value); // ok??? why?
        (void) n;
    }
};

coliru现场演示

为什么这可能,它是一个想要的功能或实施中的某个地方或标准的措辞？

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从评论中出现了另一个问题:如果Derived::f用实际调用Base,是不确定的行为？

Answer 1

由于访问控制[class.access],使用类成员访问 expr.ref(aclass.amember)无法访问成员的事实不会使此成员无法使用其他表达式访问.

表达式&Derived::value (其类型为int Base::*)是完全符合标准的,它指定构件value的Base.然后表达式a_base.*pwhere p指向成员Base和a_base实例的指针Base也是标准兼容的.

因此,任何符合标准的编译器必须使表达式other.*(&Derived::value);定义的行为:访问会员value的other.

Answer 2

这是一个黑客？

与使用类似reinterpret_cast,这可能是危险的,并且可能是很难找到错误的来源.但它的形成良好,毫无疑问它是否应该有效.

澄清类比:行为reinterpret_cast也完全在标准中指定,可以在没有任何UB的情况下使用.但reinterpret_cast绕过类型系统,类型系统是有原因的.类似地,这个指向成员技巧的指针很好地根据标准形成,但它绕过成员的封装,并且封装(通常)存在是有原因的(我通常说,因为我认为程序员可以轻率地使用封装).

[是]在执行中的某个地方还是标准的措辞？

不,实施是正确的.这是指定语言的工作方式.

成员函数Derived可以明显访问&Derived::value,因为它是一个受保护的成员基础.

该操作的结果是指向成员的指针Base.这可以应用于参考Base.成员访问权限不适用于指向成员的指针:它仅适用于成员的名称.

从评论中出现了另一个问题:如果使用实际Base调用Derived :: f,它是否是未定义的行为？

不是UB.Base有会员.