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C中访问基类的私有虚函数的方法是什么?

在C++中,访问基类的私有虚函数并不是一件直接的事情,因为私有成员函数的访问权限限制了其在派生类中的直接访问。然而,通过虚函数表(vtable)和函数指针,我们仍然可以间接地调用这些私有虚函数。下面将详细解释这种方法,并给出示例代码。

### 虚函数表(vtable)和虚函数指针(vptr)

每个包含虚函数的类都会有一个虚函数表(vtable),其中存储了该类所有虚函数的地址。每个对象都会有一个指向其对应类的虚函数表的指针(vptr)。当通过基类指针或引用调用虚函数时,编译器会根据对象的实际类型(动态类型)来决定调用哪个版本的虚函数。

### 访问基类私有虚函数的方法

由于基类的私有虚函数仍然存在于虚函数表中,我们可以通过以下步骤间接地调用它们:

1. **获取对象的虚函数表指针**:通过对象的地址可以获取其虚函数表指针。
2. **访问虚函数表中的函数指针**:通过虚函数表指针可以访问其中的函数指针。
3. **调用函数指针指向的函数**:通过函数指针调用实际的函数。

### 示例代码

以下是一个具体的示例代码,展示了如何访问基类的私有虚函数:

```cpp
#include <iostream>
using namespace std;

class person {
public:
    virtual void name() {
        cout << "A::name" << endl;
    }
private:
    virtual void sex() {
        cout << "A::sex" << endl;
    }
};

class student : public person {
public:
    virtual void name() {
        cout << "B::name" << endl;
    }
    virtual void address() {
        cout << "B::address" << endl;
    }
private:
    virtual void ID() {
        cout << "B::ID" << endl;
    }
};

typedef void (*Fun)(void); // 定义一个函数指针

int main() {
    student stu;
    for (long i = 0; i < 4; i++) {
        Fun p = (Fun)*((long*) *(long*)(&stu) + i);
        p();
    }
    return 0;
}
```

### 代码解释

1. **定义类和虚函数**:
- `person`类包含一个公共虚函数`name()`和一个私有虚函数`sex()`。
- `student`类继承自`person`,并重写了`name()`函数,还添加了两个新的虚函数`address()`和`ID()`。

2. **获取虚函数表指针**:
- `long*vptr = (long*)(&stu);`:获取`stu`对象的虚函数表指针。
- `long*vtable = (long*)*vptr;`:获取虚函数表的地址。

3. **访问虚函数表中的函数指针**:
- `Fun p = (Fun)*(vtable + i);`:通过偏移量`i`访问虚函数表中的函数指针。

4. **调用函数指针指向的函数**:
- `p();`:调用实际的函数。

### 运行结果

运行上述代码,输出结果如下:

```
B::name
A::sex
B::address
B::ID
```

### 总结

通过上述方法,我们可以间接地访问基类的私有虚函数。需要注意的是,这种方法绕过了C++的访问控制机制,通常不推荐在实际开发中使用,因为它破坏了封装性。但在某些特殊情况下,这种方法可以用于调试或特定的需求实现。

### 表头

| 步骤 | 描述 |
|------|------|
| 1    | 获取对象的虚函数表指针 |
| 2    | 访问虚函数表中的函数指针 |
| 3    | 调用函数指针指向的函数 |


原文地址:https://blog.csdn.net/wang15510689957/article/details/144627342

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