我可以在不使用朋友的情况下从课外访问私人会员吗？

Question

声明

是的，我完全清楚我所询问的内容完全是愚蠢的，任何希望在生产代码中尝试此类内容的人都应该被解雇和/或出手。我主要想看看是否可以完成。

现在已经不在了，有没有办法从类外部访问C ++中的私有类成员？例如，有没有办法用指针偏移来做到这一点？

（天真和其他非生产准备技术欢迎）

更新

正如评论中所提到的，我问了这个问题，因为我想写一篇关于过度封装的博客文章（以及它如何影响TDD）。我想知道是否有办法说<！>使用私有变量并不是100％可靠的强制封装方式，即使在C ++中也是如此。<！> quot;最后，我决定更多地关注如何解决问题，而不是为什么这是一个问题，所以我没有像我原先计划的那样突出显示这里提到的一些东西，但我还是留下了一个链接。 / p>

无论如何，如果有人对它的出现感兴趣，那么它是：测试驱动开发的敌人第一部分：封装（我建议在你决定我疯了之前阅读它。）

Answer 1

如果类包含任何模板成员函数，您可以专门化该成员函数以满足您的需要。即使原始开发人员没有想到它。

safe.h

class safe
{
    int money;

public:
    safe()
     : money(1000000)
    {
    }

    template <typename T>
    void backdoor()
    {
        // Do some stuff.
    }
};

main.cpp中：

#include <safe.h>
#include <iostream>

class key;

template <>
void safe::backdoor<key>()
{
    // My specialization.
    money -= 100000;
    std::cout << money << "\n";
}

int main()
{
    safe s;
    s.backdoor<key>();
    s.backdoor<key>();
}

输出：

900000
800000

Answer 2

我已添加进入我的博客（见下文）显示了如何完成。以下是如何将其用于以下类

的示例

struct A {
private:
  int member;
};

只需为它描述一个结构，然后实例化用于抢劫的实现类

// tag used to access A::member
struct A_member { 
  typedef int A::*type;
  friend type get(A_member);
};

template struct Rob<A_member, &A::member>;

int main() {
  A a;
  a.*get(A_member()) = 42; // write 42 to it
  std::cout << "proof: " << a.*get(A_member()) << std::endl;
}

Rob类模板是这样定义的，只需定义一次，无论您计划访问多少私有成员

template<typename Tag, typename Tag::type M>
struct Rob { 
  friend typename Tag::type get(Tag) {
    return M;
  }
};

但是，这并未表明c ++的访问规则不可靠。语言规则旨在防止意外错误 - 如果您尝试抢夺对象的数据，则 by-design 语言不会花费很长时间来阻止您。

Answer 3

以下是偷偷摸摸的，非法的，依赖于编译器的，并且可能无法工作，具体取决于各种实现细节。

#define private public
#define class struct

但它是你的OP的答案，你明确地邀请了一种技术，我引用它是<！>“完全愚蠢的，并且任何希望在生产代码中尝试这样的事情的人都应该被解雇和/或拍摄<！>“。

---

另一种技术是通过使用来自对象开头的硬编码/手动编码偏移来构造指针来访问私有成员数据。

Answer 4

嗯，不知道这是否有用，但可能值得一试。创建另一个类，其布局与具有私有成员的对象相同，但私有更改为public。创建指向此类的指针变量。使用简单的强制转换将私有成员指向您的对象并尝试调用私有函数。

期待火花，也许是崩溃;）

Answer 5

class A 
{ 
   int a; 
}
class B
{
   public: 
   int b;
}

union 
{ 
    A a; 
    B b; 
};

应该这样做。

ETA：它适用于这种琐碎的课程，但作为一般情况，它不会。

  

TC ++ PL Section C.8.3：<！> quot;带有构造函数，析构函数或复制操作的类不能是union成员的类型...因为编译器不知道要销毁哪个成员。 QUOT <！>;

所以我们最好的办法就是宣布class B匹配A的布局并且黑客去查看班级的私人情况。

Answer 6

如果您可以获得指向类成员的指针，则无论访问说明符是什么（偶数方法），都可以使用指针。

class X;
typedef void (X::*METHOD)(int);

class X
{
    private:
       void test(int) {}
    public:
       METHOD getMethod() { return &X::test;}
};

int main()
{
     X      x;
     METHOD m = x.getMethod();

     X     y;
     (y.*m)(5);
}

当然，我最喜欢的小黑客是后门的朋友模板。

class Z
{
    public:
        template<typename X>
        void backDoor(X const& p);
    private:
        int x;
        int y;
};

假设上面的创建者为他的正常用途定义了backDoor。但是您想要访问该对象并查看私有成员变量。即使将上面的类编译成静态库，您也可以为backDoor添加自己的模板特化，从而访问成员。

namespace
{
    // Make this inside an anonymous namespace so
    // that it does not clash with any real types.
    class Y{};
}
// Now do a template specialization for the method.
template<>
void Z::backDoor<Y>(Y const& p)
{
     // I now have access to the private members of Z
}

int main()
{
    Z  z;   // Your object Z

    // Use the Y object to carry the payload into the method.
    z.backDoor(Y());
}

Answer 7

使用C ++中的指针偏移量访问私有成员肯定是可能的。让我们假设我有以下类型定义，我想访问。

class Bar {
  SomeOtherType _m1;
  int _m2;
};

假设Bar中没有虚拟方法，那么简单的情况就是_m1。 C ++中的成员存储为对象的内存位置的偏移量。第一个对象位于偏移0处，第二个对象位于sizeof（第一个成员）的偏移处，等等......

所以这是一种访问_m1的方法。

SomeOtherType& GetM1(Bar* pBar) {
  return*(reinterpret_cast<SomeOtherType*>(pBar)); 
}

现在_m2有点困难了。我们需要从原始字节移动原始指针sizeof（SomeOtherType）字节。转换为char是为了确保我以字节偏移量递增

int& GetM2(Bar* pBar) {
  char* p = reinterpret_cast<char*>(pBar);
  p += sizeof(SomeOtherType);
  return *(reinterpret_cast<int*>(p));
}

Answer 8

很酷的问题顺便说一下......这是我的作品：

using namespace std;

class Test
{

private:

  int accessInt;
  string accessString;

public:

  Test(int accessInt,string accessString)
  {
    Test::accessInt=accessInt;
    Test::accessString=accessString;
  }
};

int main(int argnum,char **args)
{
  int x;
  string xyz;
  Test obj(1,"Shit... This works!");

  x=((int *)(&obj))[0];
  xyz=((string *)(&obj))[1];

  cout<<x<<endl<<xyz<<endl;
  return 0;
}

希望这有帮助。

Answer 9

此答案基于 @ Johannes的回答/博客所展示的确切概念，因为这似乎是唯一的<！> QUOT; <！>合法QUOT;办法。我已将该示例代码转换为方便的实用程序。它很容易与C ++ 03兼容（通过实现std::remove_reference <！> amp;替换nullptr）。

库

#define CONCATE_(X, Y) X##Y
#define CONCATE(X, Y) CONCATE_(X, Y)

#define ALLOW_ACCESS(CLASS, TYPE, MEMBER) \
  template<typename Only, TYPE CLASS::*Member> \
  struct CONCATE(MEMBER, __LINE__) { friend TYPE (CLASS::*Access(Only*)) { return Member; } }; \
  template<typename> struct Only_##MEMBER; \
  template<> struct Only_##MEMBER<CLASS> { friend TYPE (CLASS::*Access(Only_##MEMBER<CLASS>*)); }; \
  template struct CONCATE(MEMBER, __LINE__)<Only_##MEMBER<CLASS>, &CLASS::MEMBER>

#define ACCESS(OBJECT, MEMBER) \  
(OBJECT).*Access((Only_##MEMBER<std::remove_reference<decltype(OBJECT)>::type>*)nullptr)

API

ALLOW_ACCESS(<class>, <type>, <member>);

用法

ACCESS(<object>, <member>) = <value>;   // 1
auto& ref = ACCESS(<object>, <member>); // 2

示例

struct X {
  int get_member () const { return member; };
private:
  int member = 0;
};

ALLOW_ACCESS(X, int, member);

int main() {
  X x;
  ACCESS(x, member) = 42;
  std::cout << "proof: " << x.get_member() << std::endl;
}

Answer 10

如果你知道你的C ++编译器如何破坏名字，是的。

除非我认为，这是一个虚拟功能。但是，如果你知道你的C ++编译器如何构建VTABLE ......

编辑：查看其他回复，我意识到我误解了这个问题并认为它是关于成员函数，而不是成员数据。但是，重点仍然是：如果您知道编译器如何布局数据，那么您可以访问该数据。

Answer 11

实际上很容易：

class jail {
    int inmate;
public:
    int& escape() { return inmate; }
};

Answer 12

作为模板后门方法的替代方法，您可以使用模板后门类。不同之处在于您不需要将此后门类放入要测试的类的公共区域。我使用的事实是，许多编译器允许嵌套类访问封闭类的私有区域（这不完全是1998标准，但被认为是<！> quot; right <！> quot; behavior）。当然，在C ++ 11中，这已成为合法行为。

见这个例子：

#include <vector>
#include <cassert>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;


///////// SystemUnderTest.hpp
class SystemUnderTest
{
   //...put this 'Tested' declaration into private area of a class that you are going to test
   template<typename T> class Tested;
public:
   SystemUnderTest(int a): a_(a) {}
private:
   friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const SystemUnderTest& sut)
   {
      return os << sut.a_;
   }
   int a_;
};

/////////TestFramework.hpp
class BaseTest
{
public:
   virtual void run() = 0;
   const char* name() const { return name_; }
protected:
   BaseTest(const char* name): name_(name) {}
   virtual ~BaseTest() {}
private:
   BaseTest(const BaseTest&);
   BaseTest& operator=(const BaseTest&);
   const char* name_;
};

class TestSuite
{
   typedef std::vector<BaseTest*> Tests;
   typedef Tests::iterator TIter;
public:
   static TestSuite& instance()
   {
      static TestSuite TestSuite;
      return TestSuite;
   }
   void run()
   {
      for(TIter iter = tests_.begin(); tests_.end() != iter; ++iter)
      {
         BaseTest* test = *iter;
         cout << "Run test: " << test->name() << endl;
         test->run();
      }
   }
   void addTest(BaseTest* test)
   {
      assert(test);
      cout << "Add test: " << test->name() << endl;
      tests_.push_back(test);
   }
private:
   std::vector<BaseTest*> tests_;
};

#define TEST_CASE(SYSTEM_UNDER_TEST, TEST_NAME) \
class TEST_NAME {}; \
template<> \
class SYSTEM_UNDER_TEST::Tested<TEST_NAME>: public BaseTest \
{ \
   Tested(): BaseTest(#SYSTEM_UNDER_TEST "::" #TEST_NAME) \
   { \
      TestSuite::instance().addTest(this); \
   } \
   void run(); \
   static Tested instance_; \
}; \
SYSTEM_UNDER_TEST::Tested<TEST_NAME> SYSTEM_UNDER_TEST::Tested<TEST_NAME>::instance_; \
void SYSTEM_UNDER_TEST::Tested<TEST_NAME>::run()


//...TestSuiteForSystemUnderTest.hpp
TEST_CASE(SystemUnderTest, AccessPrivateValueTest)
{
   SystemUnderTest sut(23);
   cout << "Changed private data member from " << sut << " to ";
   sut.a_ = 12;
   cout << sut << endl;
}

//...TestRunner.cpp
int main()
{
   TestSuite::instance().run();
}

Answer 13

除了 #define private public ，您还可以 #define private protected ，然后将一些foo类定义为所需类的后代，以便能够访问它（现在受保护的）方法通过类型铸造。

Answer 14

只需创建自己的访问成员函数来扩展类。

Answer 15

向所有人建议<！>“ #define private public <！>”;

这种事情非法。标准禁止定义/取消在词法上等同于保留语言关键字的宏。虽然你的编译器可能不会抱怨（我还没有看到编译器这样做），但它不是<！>“Good Thing <！>”的东西。要做。

Answer 16

<！>使用私有变量并不是100％可靠的强制封装方式，即使在C ++中也是如此。<！> 真？您可以反汇编所需的库，找到所需的所有偏移量并使用它们。 这将使你能够改变你喜欢的任何私人成员......但是！ 没有一些肮脏的黑客行为，你无法访问私人会员。 让我们说写 const 不会让你的常数保持不变，因为你可以 强制转换 const 或仅使用它的地址使其无效。如果您正在使用MSVC ++并且指定了<！> quot; -merge：.rdata = .data <！> quot;对于链接器，该技巧将在没有任何内存访问错误的情况下工作。 我们甚至可以说用C ++编写应用程序并不是编写程序的可靠方法，因为在应用程序运行时，可能会从外部某处修补低级代码。 那么什么是可靠的文档化方法来强制封装？我们可以将数据隐藏在RAM中的某处，并防止除了我们的代码之外的任何内容访问吗？我唯一的想法是加密私人成员并备份它们，因为有些东西可能会破坏这些成员。 对不起，如果我的答案太粗鲁，我不是故意冒犯任何人，但我真的不认为这种说法是明智的。

Answer 17

因为你有一个必需类的对象我猜你有类的声明。 现在您可以做的是声明另一个具有相同成员的类，但将所有访问说明符保留为public。

例如，上一课是：

class Iamcompprivate
{
private:
    Type1 privateelement1;
    Typ2 privateelement2;
    ...

public:
    somefunctions
}

你可以将一个类声明为

class NowIampublic
{
**public:**
    Type1 privateelement1;
    Type2 privateelement2;
    ...

    somefunctions
};

现在您需要做的就是将类Iamcompprivate的指针转换为类NowIampublic的指针，并将它们用作U愿。

示例：

NowIampublic * changetopublic(Iamcompprivate *A)
{
    NowIampublic * B = (NowIampublic *)A;
    return B;
}

Answer 18

通过引用* this ，您可以为对象中的所有私有数据启用后门。

class DumbClass
{
private:
    int my_private_int;
public:
    DumbClass& backdoor()
    {
        return *this;
    }
}

Answer 19

类通常会为私有数据（getter和setter）提供mutator方法。

如果一个类确实提供了一个返回const引用（但没有setter）的getter，那么你可以只修改getter的返回值，并将其用作l值：

class A {
  private:
    double _money;
  public:
    A(money) :
      _money(money)
    {}

    const double &getMoney() const
    {
      return _money;
    }
};

A a(1000.0);
const_cast<double &>(a.getMoney()) = 2000.0;

Answer 20

我使用了另一种有用的方法（和解决方案）来访问c ++私有/受保护的成员。
唯一的条件是您可以从要访问的类继承 然后所有积分转到 reinterpret_cast <！> lt; <！> gt;（）。

一个可能的问题是，如果你插入一个虚拟函数，它将无法工作，这将修改虚拟表，因此，对象大小/对齐。

class QObject
{
    Q_OBJECT
    Q_DECLARE_PRIVATE(QObject)
    void dumpObjectInfo();
    void dumpObjectTree();
...
protected:
    QScopedPointer<QObjectData> d_ptr;
...
}

class QObjectWrapper : public QObject
{
public:
    void dumpObjectInfo2();
    void dumpObjectTree2();
};

然后你只需要按如下方式使用该类：

QObject* origin;
QObjectWrapper * testAccesor = reinterpret_cast<QObjectWrapper *>(origin);
testAccesor->dumpObjectInfo2();
testAccesor->dumpObjectTree2();

我原来的问题如下：我需要一个不会暗示重新编译QT库的解决方案 QObject ， dumpObjectInfo （）和 dumpObjectTree （）中有2种方法， 如果QT库是在调试模式下编译的，那么它们当然需要访问d_ptr被保护的成员（以及其他内部结构）。
我所做的是使用建议的解决方案在我自己的类（ QObjectWrapper）中重新实现（复制和粘贴） dumpObjectInfo2 （）和 dumpObjectTree2 （）中的那些方法）删除那些调试预处理程序保护。

Answer 21

以下代码使用指向该类的指针访问和修改类的私有成员。

#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
    int private_var;
    public:
    A(){private_var = 0;}//initialized to zero.
    void print(){cout<<private_var<<endl;}
};

int main()
{
    A ob;
    int *ptr = (int*)&ob; // the pointer to the class is typecast to a integer pointer.  
    (*ptr)++; //private variable now changed to 1.
    ob.print();
    return 0;
}
/*prints 1. subsequent members can also be accessed by incrementing the pointer (and
  type casting if necessary).*/

Answer 22

仅限学习目的.... 尝试这....可能有帮助我猜... 该程序只需知道值...即可访问私人数据。

//GEEK MODE....;)
#include<iostream.h>
#include<conio.h>

    class A
    {
    private :int iData,x;
    public: void get()             //enter the values
        {cout<<"Enter iData : ";
            cin>>iData;cout<<"Enter x : ";cin>>x;}

        void put()                               //displaying values
    {cout<<endl<<"sum = "<<iData+x;}
};

void hack();        //hacking function

void main()
{A obj;clrscr();
obj.get();obj.put();hack();obj.put();getch();
}

void hack()         //hack begins
{int hck,*ptr=&hck;
cout<<endl<<"Enter value of private data (iData or x) : ";
cin>>hck;     //enter the value assigned for iData or x
for(int i=0;i<5;i++)
{ptr++;
if(*ptr==hck)
{cout<<"Private data hacked...!!!\nChange the value : ";
cin>>*ptr;cout<<hck<<" Is chaged to : "<<*ptr;
return;}
}cout<<"Sorry value not found.....";
}

Answer 23

受@Johannes Schaub启发 - litb，以下代码可能更容易消化。

    struct A {
    A(): member(10){}
    private:
    int get_member() { return member;}
    int member;
   };

   typedef int (A::*A_fm_ptr)();
   A_fm_ptr  get_fm();

  template<   A_fm_ptr p> 
  struct Rob{ 
     friend A_fm_ptr  get_fm() {
   return p;
  }
};

 template struct Rob<  &A::get_member>;

 int main() {
   A a;
  A_fm_ptr p = get_fm();

    std::cout << (a.*p)() << std::endl;

  }

Answer 24

class Test{
    int a;
    alignas(16) int b;
    int c;
};

Test t;

方法A：侵入性情绪。 因为我们可以访问源代码并重新获取它，我们可以使用 许多其他方式，如朋友类访问私人会员，他们都是合法的后门。

方法B：蛮横情绪。

int* ptr_of_member_c = reinterpret_cast<int*>(reinterpret_cast<char*>(&t) + 20);

我们使用一个幻数（20），它并不总是正确的。当Test类的布局发生变化时，幻数是一个很大的bug源。

方法C：超级黑客情绪。 有没有非侵入性和非暴力的情绪？ 因为类的Test的布局信息被编译器隐藏了， 我们无法从complie的口中获得偏移信息。 恩。

offsetof(Test,c); //complie error. they said can not access private member.

我们也无法从类Test获取成员指针。 恩。

&Test::c ;  //complie error. they said can not access private member.

@Johannes Schaub - litb有一个博客，他找到了抢劫私人成员指针的方法。 但我认为这应该是编译器的错误或语言陷阱。 我可以在gcc4.8上编译它，但不能在vc8编译器上编译。

所以结论可能是： 房东建造所有后门。 小偷总是有暴力和坏的方式闯入。 黑客偶然有优雅和自动化的方式进入。