访问同一类中的私有虚拟函数

Accessing private virtual functions within same class

本文关键字：虚拟 函数 一类 访问      更新时间：2023-10-16

我被要求使用此代码并只写入extractMultAdd()函数，返回variable.xvariable.yvariable.add()和variable.multiply。我理解虚拟表的基本概念以及创建它们的时间，但尽管我尽了最大努力，我还是不太确定如何利用它们来访问私有虚拟功能。如有任何帮助，我们将不胜感激。

#include <cstdio>
#include <iostream>
class MultAdd
{
private:
int x;
int y;
virtual int add()   //virtual fuction so vtable created for Thing class
{
return x+y;
}
virtual int multiply()
{
return x*y;
}
public:
MultAdd(){
x = 2;
y = 10;
}
};
int extractMultAdd(void* math)
{
return 0;
}
int main()
{
MultAdd variable;
printf("%dn", extractMultAdd(&variable));
return 0;
}

我给您两个版本供您选择。它们不遵循标准，也不可移植，但在我测试的时候，它们都适用于MSVC 2013、GCC 4.9和clang 3.5。第二个版本比第一个版本相对更安全、更可移植。事实上，我预计它会相当稳健。

版本1:

#include <iostream>
class MultAdd {
private:
int x;
int y;
virtual int add() { return x + y; }
virtual int multiply() { return x * y; }
public:
MultAdd() {
x = 2;
y = 10;
}
};
struct MultAddCracker: MultAdd {
int add();
int multiply();
};
void extractMultAdd(MultAdd& v) {
char* p = (char*)&v;
std::cout << *(int*)(p + sizeof(void*)) << 'n';
std::cout << *(int*)(p + sizeof(void*) + sizeof(int)) << 'n';
MultAddCracker* pcracker = (MultAddCracker*)&v;
std::cout << pcracker->add() << 'n';
std::cout << pcracker->multiply() << 'n';
}
int main() {
MultAdd v;
extractMultAdd(v);
}

版本2:

#include <iostream>
class MultAdd {
private:
int x;
int y;
virtual int add() { return x + y; }
virtual int multiply() { return x * y; }
public:
MultAdd() {
x = 2;
y = 10;
}
};
struct MultAddCracker {
int x;
int y;
virtual int add();
virtual int multiply();
};
void extractMultAdd(MultAdd& v) {
MultAddCracker& w = (MultAddCracker&)v;
std::cout << w.x << 'n';
std::cout << w.y << 'n';
std::cout << w.add() << 'n';
std::cout << w.multiply() << 'n';
}
int main() {
MultAdd v;
extractMultAdd(v);
}

如果您正在寻找一种可移植的方法，我可以提供以下内容，C++编译器必须支持这些内容。这里将进一步讨论。简言之，它利用了在14.7.2p8:的显式模板实例化中绕过访问检查规则的事实

14.7.2p8通常的访问检查规则不适用于用于指定显式实例化的名称。[注意：特别是，函数声明符中使用的模板参数和名称(包括参数类型、返回类型和异常规范)可能是通常不可访问的私有类型或对象，模板可能是通常无法访问的成员模板或成员函数。]

它几乎能做你想做的事情；唯一需要注意的是，根据14.2:，模板声明不能在函数范围内

模板声明只能作为命名空间或类作用域声明出现

这可能会破坏问题的精神，尽管它的措辞方式。我不知道有什么方法可以将模板结构隐藏到函数范围中，但如果有类似的技巧，这可以100%实现你想要的。

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//// The template classes can unfortunately not be declared inside extractMultAdd ()
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define ROB_PRIVATE_MEMBER_INST(CLASS, TYPE, MEMBER)    
template<typename T>                                    
struct CLASS##_##MEMBER##_rob_tag {                     
typedef T CLASS::*type;                               
friend type get(CLASS##_##MEMBER##_rob_tag);          
};                                                      
template<typename Tag, typename Tag::type M>            
struct CLASS##_##MEMBER##_rob_private                   
{                                                       
friend typename Tag::type get(Tag) { return M; }    
};                                                      
template struct CLASS##_##MEMBER##_rob_private<         
CLASS##_##MEMBER##_rob_tag<TYPE> , &CLASS::MEMBER>;     
#define ROB_PRIVATE_MEMBER_INST_FN(CLASS, TYPE, MEMBER) 
template<typename T>                                    
struct CLASS##_##MEMBER##_rob_tag {                     
typedef T type;                                       
friend type get(CLASS##_##MEMBER##_rob_tag);          
};                                                      
template<typename Tag, typename Tag::type M>            
struct CLASS##_##MEMBER##_rob_private                   
{                                                       
friend typename Tag::type get(Tag) { return M; }    
};                                                      
template struct CLASS##_##MEMBER##_rob_private<         
CLASS##_##MEMBER##_rob_tag<TYPE> , &CLASS::MEMBER>;     
#define ROB_PRIVATE_MEMBER_ACCESS(CLASS, INSTANCE, TYPE, MEMBER) 
(INSTANCE.*get(CLASS##_##MEMBER##_rob_tag<TYPE>()))          
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//// Actually use the macros
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
ROB_PRIVATE_MEMBER_INST(MultAdd, int, x);
ROB_PRIVATE_MEMBER_INST(MultAdd, int, y);
ROB_PRIVATE_MEMBER_INST_FN(MultAdd, int(MultAdd::*)(), add);
ROB_PRIVATE_MEMBER_INST_FN(MultAdd, int(MultAdd::*)(), multiply);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//ROB_PRIVATE_MEMBER_INST_FN(MultAdd, int(__thiscall *)(), add);
int extractMultAdd(void* math)
{
// No need to pass as void*
MultAdd *pMA(reinterpret_cast<MultAdd*>(math));
// ROB_PRIVATE_MEMBER_INST(MultAdd, int, x); // Note that unfortunately this isn't possible
// The 4 values, retrieved in a portable way
int robbed_x = ROB_PRIVATE_MEMBER_ACCESS(MultAdd, *pMA, int, x);
int robbed_y = ROB_PRIVATE_MEMBER_ACCESS(MultAdd, *pMA, int, y);
int robbed_add = ROB_PRIVATE_MEMBER_ACCESS(MultAdd, *pMA, int(MultAdd::*)(), add)();      // Note we're calling function with ()
int robbed_mul = ROB_PRIVATE_MEMBER_ACCESS(MultAdd, *pMA, int(MultAdd::*)(), multiply)(); // Note we're calling function with ()

return 0;
}

忽略好友声明警告并滚动到输出：

运行示例

当然，"只在extractResultAdd()函数中编写"可能会为这种语义欺骗留下一些空间：

int extractMultAdd(void* math)
{
return extractMultAdd_impl(math);
}
// structs
int extractMultAdd_impl(void* math)
{
// original code ...
} // <== Original brace :)
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