计算机如何确保只能通过对象访问成员？答案

【问题标题】：How does the computer make sure that a member only can be accessed though an object?计算机如何确保只能通过对象访问成员？
【发布时间】：2017-05-13 20:26:03
【问题描述】：

计算机如何确保不使用该结构的对象就不能访问该结构的成员？也许这措辞不好，所以这里有一个例子：我们有这个结构：

struct products 
{
int a;
int b;
} apples;

这只能通过结构的对象访问，在本例中为apples：

int main ()
{
apples.a = 20; //the member a can be accessed through apples and a would be another variable if accessed through another object, why is that?
return 0;
}

课程也是如此... 那么计算机（不确定是什么在处理这个问题）如何确保products 的成员只能通过该结构或类（类型）的对象进行访问？

谢谢！

【问题讨论】：

计算机处理 0 和 1，它们不关心您如何访问内容。这是编译器的工作。如果您以“错误”的方式（违反语言的规则）执行此操作，编译器会警告您或向您抛出错误
嗯，当然 apples.a 表示苹果的 a，而 pears.a 表示别的意思，因此它不会访问苹果的 a...怎么可能不清楚呢？ ...如果您的意思是在运行时，则计算机无法确定。在代码中没有“apples.a”的情况下访问 a 是完全可能的，并且是一个有效的用例。
所有花哨的struct products {} apples; 对计算机来说只是“meh”，因为它不理解它。它只为你，一个人类，使用。所有这些对象的概念，structs、类、整数、doubles 等等 - 所有这些仅供您理解和使用，计算机并不关心。
@deviantfan 说，操作系统的 vmm 应该防止您在运行时发生严重的违规行为，让您尝试访问映射到您的进程的地址。
可能相关：stackoverflow.com/q/43946981/990142

标签： c++

【解决方案1】：

这个想法是你需要一个结构/类的实例才能访问结构/类的成员

当你写作时

struct products
{
  int a；
  int b;
} apples;

您在内存中声明结构产品的实例（取决于声明的位置）

 +---+---+
 | a | b |
 +---+---+

只写

 struct products
 {
   int a;
   int b;
 };

不会创建结构的实例，而是您已经告诉编译器有一个名为 products 的结构，它有两个成员 a 和 b 该结构实际上是一种类型。

【讨论】：

【解决方案2】：

类成员是在实例化对象时创建的。这个事实的例外是当一个成员被静态定义时（在声明前带有前缀“static”）。在这种情况下，当没有对象未实例化时，静态成员也可用。一个例子：

class A {
static int x;
int y;
};

在这种情况下，您可以在没有对象的情况下访问 x，例如

A::x = 7;

注意访问静态成员时的不同语法...

【讨论】：

【解决方案3】：

当你这样做时

int main() {
    apples obj1;
    apples obj2;
}

obj1 和obj2 是不同的对象：它们存在于内存的不同部分，即&obj1 != &obj2。那么，假设int是4字节类型，obj1.a就是&obj1 + 0的int和obj1.b&obj1 + 4 bytes的int和obj2.b&obj2 + 4 bytes的int。

编译器负责将名称（“obj1”和“obj2”）转换为内存位置。（也就是说，就堆栈而言。）

p.s. 那是关于对象的。不确定您是否要询问课程。在这种情况下，答案是当您编写a 时，这是一个非限定名称。编译器根据上下文（即，如果它在主体中是类Apple 的成员函数，或者如果您正在编写my_apple_object.a）将知道您实际上指的是Apple::a 而不是Blueberry::a。同样，如果相同的a 标记出现在Blueberry 的成员函数的主体中，编译器就会知道您指的是Blueberry::a。如果上下文不明确，编译器会抱怨和/或发出错误。

【讨论】：

&obj1 + 4 超出范围，您将指针与整数混淆
可能过于简化了。 * (int*) ( (char*)&obj1 + 4 ) 通常与 obj1.b 相同

【解决方案4】：

struct 和class 都以private:、public: 和protected: 的形式提供访问限制。您在其中一个限定符后面声明的任何内容都会变成这样。

public 表示您可以按照您指定的方式访问它 - 没有保护；
protected 表示只有类和从它派生的类可以访问它；
private 表示只有类本身可以访问它。

struct 和class 之间的唯一区别是struct 以默认设置为public: 开头，class 以private: 活动开头。您可以在类定义中的任何位置、开头或声明之间更改设置，例如：

struct products
{
  private:
    int a；
    int b;
} apples;

使a 和b 无法从课堂外访问。

【讨论】：