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此代码是否会导致未定义的行为？或者我可以遇到这个问题吗？（复制没有函数的完整类，只使用带有公共修饰符的变量并修改私有成员抛出这个指针）示例：

#include <iostream>

using namespace std;

class Point {

private:

    int x;
    int y;

public:

    Point(int x, int y) {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }

    void Print() {
        cout << "(" << x << ", " << y << ")" << endl;
    }

};

struct PointHack {

    int x;
    int y;

};

int main() {
    Point a(4, 5);
    a.Print();
    ((PointHack *) (&a))->x = 1;
    ((PointHack *) (&a))->y = 2;
    a.Print();

    return 0;
}

输出：

(4, 5)
(1, 2)

（当然是原始会员订单）

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3 回答 3

5

尽管您的类与布局兼容（见下文），但由于C++ 严格别名规则1禁止此类指针转换，您的代码表现出未定义的行为。

但是：用 a 替换强制转换union使代码符合标准；这实际上保证在 C++11 中工作：

#include <iostream>

using namespace std;

class Point {

private:

    int x;
    int y;

public:

    Point(int x, int y) {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }

    void Print() {
        cout << "(" << x << ", " << y << ")" << endl;
    }

};

struct PointHack {
    int x;
    int y;
};

union pu
{
    Point p;
    PointHack ph;
    pu(int x, int y) : p(x, y) {}
};

int main() {
    pu u(4,5);
    u.p.Print();
    u.ph.x=1;
    u.ph.y=2;
    u.p.Print();
    return 0;
}

这是因为Point和PointHack是标准布局类2（C++11，§9 ¶7），并且共享“公共初始子序列”（§9.2，¶20）；因此，如果它们都存储在同一个联合中（此处pu），则允许“检查其中任何一个的共同初始部分” 3。

不过，这个答案主要是一种风格的练习。除非您真的被迫这样做，否则不要利用这些技巧。如果需要，C++ 提供了更好的方法来访问私有成员，而不会粗暴地破坏封装 - 你有 getter/setter、受保护的继承、友元类……一般来说，如果你以目标类不打算的方式访问私有类成员，您可能违反了该类关于如何修改其数据的假设，这可能导致其方法的代码行为不稳定。

笔记：

  1. 在 C++ 中，不能有两个不相关类型的指针指向同一个对象；此限制主要用于帮助优化器假设别名。
  2. 请注意，对此的要求非常严格；通常大多数基本上不是 C 结构的类都不符合此条件。即使有不同的访问限定符也可以打破魔法。
  3. 这个想法是分配 toph使其成为 的“活动对象” union，然后p.Print()是“检查”“非活动”对象的人。
于 2013-10-06T14:23:11.697 回答
2

是的，发布的代码会调用未定义的行为。不要那样做。

如果你想看到一些人实现这个令人讨厌的目标的非常疯狂的方式，你可以去：使用模板技巧访问私人成员

但真的，不要那样做。

PS：永远不要在 C++ 中使用 C 风格的强制转换。酌情使用 static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast 和 const_cast。C 风格的强制转换是不必要的不​​安全。

于 2013-10-06T13:46:39.233 回答
0

我发现了问题

/*code:*/
#include <stdio.h>

void check(short *h,long *k)
{
    *h=5;
    *k=6;
    if (*h == 5)
        printf("strict aliasing problem\n");
}

int main(void)
{
    long      k[1];
    check((short *)k,k);
    return 0;
}
/*
$ gcc -Wall -ansi -pedantic -O0 -o o0 asd.c
$ ./o0
/output: nothing/
$ gcc -Wall -ansi -pedantic -O2 -o o2 asd.c
$ ./o2
/output: strict aliasing problem/
*/

（与 C++ 相同）

于 2013-10-07T11:19:52.147 回答