C++<第三十篇>：如何突破类的访问

在 C++ 语法上，外部是无法访问private（私有型）数据和 protected（保护型）数据的，但不代表真的无法访问，在技术上是可以突破类的访问权限。

假设有这样一个类：

class D 
{
public:
    D(int a, short b, int c):mA(a),mB(b), mC(c) {}
private                            :
    int mA;
    short mB;
    int mC;
};

我们想要访问私有成员变量mA、mB、mC。

（1）通过指针访问

首先初始化D：

D* d = new D(10, 20, 30);

mA赋值成10，mB赋值成20。

有一个重要的常识需要清楚：对象的首地址就是第一个成员变量的地址，在类D中，第一个成员变量是整数类型的mA，第二个成员变量是短整型的mB。

d的首地址就是d本身，如果d没有使用 new 创建的话，比如：

D d;

那么的它的首地址是：&d。

由于mA是int型的，所以需要将 d 强转成int类型的指针：

int* p =  (int*)d

此时，p就是指向 mA 的指针，mA的值就是：

*p

由于mA、mB 和 mC是内存空间是连续的，所以mB和mC的指针分别是：p+1 和 p+2。

此时，可以编写代码直接访问这三个私有成员变量：

D* d = new D(10, 20, 30);

int* p = (int*)d;
cout << *p << endl;

short b = *(p + 1);
cout << b << endl;

int c = *(p + 2);
cout << c << endl;

打印结果是：

10
20
30

指针不仅可以访问 private 和 protected 成员变量，还可以对它们赋值：

D* d = new D(10, 20, 30);

int* p = (int*)d;

*p = 20; // 对mA赋值
*(p+1) = 30; // 对mB赋值
*(p+2) = 40; // 对mC赋值

cout <<"mA:"<< *p << endl;

short b = *(p + 1);
cout << "mB:" << b << endl;

int c = *(p + 2);
cout << "mC:" << c << endl;

输出结果是：

mA:20
mB:30
mC:40

（2）通过友元的方式

通过友元的方式既可以突破访问 private 和 protected 修饰的成员变量，还可以对它们进行赋值，代码如下：

class D 
{
public:
    D(int a):mA(a) {}
    friend int getA(const D& d);
    friend void setA(D& d, int a);
private:
    int mA;
};

int getA(const D& d)
{
    return d.mA;
}

void setA(D& d, int a)
{
    d.mA = a;
}

int main()
{
    D d(10);
    int a1 = getA(d);
    cout << a1 << endl;

    setA(d, 20);
    int a2 = getA(d);
    cout << a2 << endl;

    return 0;
}

输出结果是：

10
20

（3）通过宏的方式

通用宏定义，将private 替换成 public

#define private public

using namespace std;

class D 
{
public:
    D(int a):mA(a) {}
private:
    int mA;
};

int main()
{
    D d(10);
    cout << d.mA << endl;
  return 0;
}

（4）重载模板函数

在类中定义一个模板，在类外重载这个模板函数。

class D 
{
public:
    D(int a):mA(a) {}
    template<class T>
    int getA(const T&)
    {
        return mA;
    }
private:
    int mA;
};

template <>
int D::getA(const D&) { // 模板函数的重载
    return mA;
}

int main()
{
    D d(10);
    cout << d.getA(d) << endl;

    return 0;
}

[本章完...]

C++<第三十篇>：如何突破类的访问

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