C++中访问私有成员的方法

今天读《Exceptional C++ Style》一书的时候,发现在C++中竟然存在一种合法的方式去 访问对象的私有成员,想起以前和嘉伟讨论过了调用私有函数的问题,猛然发现方法不止 原来一种,这里做一个总结。

这三种方法都是使用一个间接层,现在想来果然还是那句老话,没有什么问题是通过间接 层无法解决的。

当然,这里说的所有内容,基本上纯属个人找乐子而已,你在实际编码中不到万不得已千 万不要去使用这些方法,它们给程序的安全和耦合性上都有非常大的危害。

方法一 —— 使用模板函数的特化

通过模板成员函数的特化,我们可以访问类的私有成员,这基本上可以说是语言的一个漏 洞。

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#include <iostream>

using namespace std;

class Widget {
public:
template <typename T = void>
void AccessPrivateFunc() {
cout << "Default —— Do Nothing" << endl;
}

private:
void PrivateFunc() { cout << "Call Private Function" << endl; }
};

struct PrivateAccessor {};

template <>
void Widget::AccessPrivateFunc<PrivateAccessor>() {
PrivateFunc();
}

int main(void) {
Widget widget;
widget.AccessPrivateFunc();
widget.AccessPrivateFunc<PrivateAccessor>();
return 0;
}

这段程序是输出如下:

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Default —— Do Nothing
Call Private Function

为了确保PrivateAccessor的唯一性,你可以把它放入到匿名命名空间中。此外要注意的 就是这段代码使用了函数模板的默认参数,这个特性只存在于C++11中。当然你可以通过控 制PrivateAccessor的可见性来控制哪些函数可以访问private成员。

方法二 —— 通过额外的友元类

这种方式通过增加一个间接的基类AccessController来完成私有函数的访问,通过控制 这个基类你可以控制哪些私有成员可以访问哪些不行。

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class Widget {
private:
void PrivateFunc() { cout << "Call Private Function" << endl; }
friend class AccessController;
};

class AccessController {
protected:
void AccessPrivateFunc(Widget& w) { return w.PrivateFunc(); }
};

class Client : private AccessController {
public:
using AccessController::AccessPrivateFunc;
};

int main(void) {
Client client;
Widget widget;
client.AccessPrivateFunc(widget);
return 0;
}

上面这段代码的输出是:

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Call Private Function

方法三 —— 使用成员函数指针

private 限制了名字的可见性,使用函数指针规避名字可见性,我们一样可以访问私有 方法。

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class Widget;
typedef void (Widget::*PMember)();

class Widget {
public:
PMember AccessPrivateFunc() {
return &Widget::PrivateFunc();
}

private:
void PrivateFunc();
};

int main() {
Widget widget;
PMember p = widget.AccessPrivateFunc();
(widget.*p)(); // call private function
}