C++ Trick：不使用friend，怎么访问private成员变量？

想知道怎么不使用friend，访问private的成员变量？

有方法，但不鼓励……

方法一

#include <iostream>
using namespace std;
class Sensei {
public:
    Sensei(int h, int w, char c):height(h), weight(w), cup(c) {}
private:
    int height;
    int weight;
    char cup;
};

int main() {
    Sensei sensei(160, 80, 'B');
    int height = *(int*)&sensei;
    int weight = *((int*)&sensei + 1);
    char cup = *(char*)((int*)&sensei + 2);

    cout<<height<<endl;
    cout<<weight<<endl;
    cout<<cup<<endl;
}

当存在内存对齐的时候，这个代码未必有效。主要就是手撸的内存偏移就不准了。当然如果你知道你的编译器是怎么个对齐规则，你也可以继续用。比如我们调换cup和weight的顺序。

#include <iostream>
using namespace std;
class Sensei {
public:
    Sensei(int h, int w, char c):height(h), weight(w), cup(c) {}
private:
    int height;
    char cup;
    int weight;
};

int main() {
    Sensei sensei(160, 80, 'B');
    int height = *(int*)&sensei;
    char cup = *(char*)((int*)&sensei + 1);
    int weight = *((int*)&sensei + 2);
    cout<<height<<endl;
    cout<<weight<<endl;
    cout<<cup<<endl;
}

在我们机器上是4字节对齐的，所以虽然cup是char类型，但是会空余3个byte之后才是weight。

当然除了内存对齐，还有可能有虚函数，占用额外内存空间。不过你既然已经能看到这了，说明自己清楚内存布局的各种问题，自己手撸吧，不介绍了。本身这个文章也是不鼓励实际应用的，仅供延伸思路。

方法二

定义一个同样字段的类（主要是字段类型和顺序要相同）来强制类型转换。

#include <iostream>
using namespace std;
class Sensei {
public:
    Sensei(int h, int w, char c):height(h), weight(w), cup(c) {}
private:
    int height;
    char cup;
    int weight;
};

struct Actor {
    int height;
    char cup;
    int weight;
};
int main() {
    Sensei sensei(160, 80, 'B');

    Actor actor = *((Actor*)&sensei);
    // 或者
    //Actor actor = *(reinterpret_cast<Actor*>(&sensei));
    cout<<actor.height<<endl;
    cout<<actor.weight<<endl;
    cout<<actor.cup<<endl;
}

方法三

方法三，比较Trick了。但比前两种反而有使用场景。比如我们要做UT（单元测试）的时候，测试类的某些数据成员是private的，并且没提供对外set的方法。但我们想hack一些数据进去，做测试。这时候这个Sensei类的定义是在一个独立头文件中，比如sensei.h。我们在ut的的cpp或头文件中include它，这种情况都不需要像前面两种那样脱裤子放屁。

// sensei.h
class Sensei {
public:
    Sensei(int h, int w, char c):height(h), weight(w), cup(c) {}
private:
    int height;
    char cup;
    int weight;
};

我们直接用宏替换就好了，把private替换成public。并且这个其实也是做ut时候的常规做法……

// test_sensei.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

#define private public
#include "sensei.h"
#undef private

int main() {
    Sensei sensei(160, 80, 'B');
    cout<<sensei.height<<endl;
    cout<<sensei.cup<<endl;
    cout<<sensei.weight<<endl;
    return 0;
}