C++中指针类型转换的解释

Posted 2023-02-25

【中文标题】C++中指针类型转换的解释

【英文标题】：Explanation of typecasting of pointer in C++

【发布时间】：2014-08-14 14:30:48

【问题描述】：

我不理解我在此处提供的代码中提到的以下两行。为什么我需要使用int*？我如何访问私有变量？我不确定我在用这两行做什么。请详细说明。

有问题的线路：

int *p = (int *) &s;  
*p=10;

主代码：

#include <iostream>

using namespace std;

class sample 
private:
  int a;
public:
  void function () 
    a=5;
  
  void printA () 
    cout<<"value is "<<a<<endl;
  
;

int main () 
  sample s;
  s.function();
  s.printA();

  int *p = (int *) &s;
  *p=10;

  s.printA();

【问题讨论】：

你只需简单地添加任何虚拟方法，在 VS 和 gcc "a" 不会改变。

【参考方案1】：

使用(int*) 是一个非常糟糕的主意。您正在使用一个不是 int 的类作为 int。哪个不好。

您不能访问私有成员，也不应该访问，这就是它们是私有的原因。

int *p = (int *) &s;  
*p=10;

这意味着，您有一个对象s，类型为sample，并且它有一个数据成员int a;。您写的内容有效，因为a 恰好在课程的开头。

在某些情况下，类的布局是有保证的，你可以在这里阅读：

What are POD types in C++? What are Aggregates and PODs and how/why are they special?

【参考方案2】：

首先，请不要这样做。

您正在利用 sample 类的内存布局。第一个成员是int，它位于类内存空间的开头。

尝试在a 之前添加另一个int，您会发现a 没有改变。

【参考方案3】：

此代码试图通过在指针转换的帮助下打破类强加的封装来访问类sample 中的成员a。它不安全，因为它取决于类成员的内存布局。

假设成员 a 将位于 sample 对象的起始位置，因此获取对象的地址并将其转换为 int* 将可以访问第一个 @ 987654326@会员。

这是有效的，因为a 确实位于第一位，但这并不能保证，并且由于填充/对齐以及继承层次结构的原因，这对其他成员不起作用。这种代码很危险。

如果需要，您应该拥有私有成员的访问器/修改器，而不是编写此类代码来访问它们。

【讨论】：

“这不能保证” - 是的（自 C++11 起），除非您更改类使其不再是标准布局。我同意这是危险的，因为这样的更改会默默地破坏代码；但是如果你真的需要的话，你可以（可移植地）依赖于这样一个类的布局。