Question

封装是一个把数据装在类的 private 域里面的动作，这样会让它们只能从类的内部被访问到，而从外面访问不到。 但是，生成的代码里面是否有什么东西指示一个变量是 private 呢？ 没有，让我们看看简单的例子：

#include <stdio.h>
class box
{
private:
int color, width, height, depth;
public:
box(int color, int width, int height, int depth)
{
this->color=color;
this->width=width;
this->height=height;
this->depth=depth;
};
void dump()
{
printf ("this is box. color=%d, width=%d, height=%d, depth=%d
", color, width,
height, depth);
};
};

在 MSVC 2008+/Ox 和/Ob0 选项，然后看看 box::dump() 代码：

?dump@box@@QAEXXZ PROC ; box::dump, COMDAT
; _this$ = ecx
mov eax, DWORD PTR [ecx+12]
mov edx, DWORD PTR [ecx+8]
push eax
mov eax, DWORD PTR [ecx+4]
mov ecx, DWORD PTR [ecx]
push edx
push eax
push ecx
; ’this is box. color=%d, width=%d, height=%d, depth=%d’, 0aH, 00H
push OFFSET ??_C@_0DG@NCNGAADL@this?5is?5box?4?5color?$DN?$CFd?0?5width?$DN?$CFd?0@
call _printf
add esp, 20 ; 00000014H
ret 0
?dump@box@@QAEXXZ ENDP ; box::dump

这就是类的内存分布：

所有域都不允许其他类的访问，但是，我们知道这个存放方式之后是否可以修改这些域？ 所以我加了 hack_oop_encapsulation() 函数，假设他有这个代码，当然我们没有编译：

void hack_oop_encapsulation(class box * o)
{
o->width=1; // that code can’t be compiled: "error C2248: ’box::width’ : cannot access
private member declared in class ’box’"
};

还有，如果要转换 box 的类型，把它从指针转为 int 数组，然后如果我们能修改这些数字，那么我们就成功了。

void hack_oop_encapsulation(class box * o)
{
unsigned int *ptr_to_object=reinterpret_cast<unsigned int*>(o);
ptr_to_object[1]=123;
};

这个函数的代码非常简单，剋说函数指示把指针指向这些 int，然后把 123 写入第二个 int：

?hack_oop_encapsulation@@YAXPAVbox@@@Z PROC ; hack_oop_encapsulation
mov eax, DWORD PTR _o$[esp-4]
mov DWORD PTR [eax+4], 123 ; 0000007bH
ret 0
?hack_oop_encapsulation@@YAXPAVbox@@@Z ENDP ; hack_oop_encapsulation

看看它是怎么工作的：

int main()
{
box b(1, 10, 20, 30);
b.dump();
hack_oop_encapsulation(&b);
b.dump();
return 0;
};

运行后：

this is box. color=1, width=10, height=20, depth=30
this is box. color=1, width=123, height=20, depth=30

可以看到，private 只是在编译阶段被保护了，c++编译器不会允许其他代码修改 private 域下的内容，但是如果用一些技巧，就可以修改 private 的值。