В С++ 11 защищенный означает общедоступный?

Я видел эту технику, которую я называю «защищенным взломом», упоминавшуюся довольно много раз здесь и в других местах. Да, такое поведение правильное, и это действительно легальный способ обойти защищенный доступ, не прибегая к каким-либо «грязным» хакам.

Когда m является членом класса Base, проблема с созданием выражения &Derived::m для создания указателя типа Derived::* заключается в том, что указатели членов класса являются контравариантными, а не ковариантными. Это сделало бы результирующие указатели непригодными для использования с Base объектами. Например, этот код компилируется

struct Base { int m; };
struct Derived : Base {};

int main() {
  int Base::*p = &Derived::m; // <- 1
  Base b;
  b.*p = 42;                  // <- 2
}

потому что &Derived::m производит значение int Base::*. Если бы он выдал значение int Derived::*, код не смог бы скомпилироваться в строке 1. И если бы мы попытались исправить это с помощью

  int Derived::*p = &Derived::m; // <- 1

он не сможет скомпилироваться в строке 2. Единственный способ заставить его скомпилироваться - выполнить принудительное приведение

  b.*static_cast<int Base::*>(p) = 42; // <- 2

что не хорошо.

P.S. Согласен, это не очень убедительный пример ("просто используйте &Base:m с самого начала и проблема решена"). Однако http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_closed.html#203 содержит дополнительную информацию, которая проливает свет на то, почему изначально было принято такое решение. Они заявляют

Заметки со встречи 04.00:

Обоснование текущей обработки состоит в том, чтобы разрешить максимально широкое использование данного выражения адреса члена. Поскольку указатель на базовый член может быть неявно преобразован в указатель на производный член, преобразование типа выражения в указатель на базовый член позволяет инициализировать результат или присвоить его либо указателю, либо производному члену. на базовый член или указатель на производный член. Принятие этого предложения позволит использовать только последнее.

Главное, что нужно помнить о спецификаторах доступа в C++, это то, что они определяют, где можно использовать имя. На самом деле он ничего не делает для управления доступом к объектам. «доступ к члену» в контексте C++ означает «возможность использовать имя».

Наблюдать:

class Encapsulator {
  protected:
    int i;
};

struct Gimme : Encapsulator {
    using Encapsulator::i;
};

int main() {
  Encapsulator e;
  std::cout << e.*&Gimme::i << '\n';
}

Это, e.*&Gimme::i, разрешено, поскольку вообще не имеет доступа к защищенному участнику. Мы обращаемся к элементу, созданному внутри Gimme с помощью объявления using. То есть, хотя объявление using не подразумевает никаких дополнительных подобъектов в экземплярах Gimme, оно все равно создает дополнительный член. Члены и подобъекты — это не одно и то же, а Gimmie::i — это отдельный общедоступный член, который можно использовать для доступа к тем же подобъектам, что и защищенный член Encapsulator::i.

Как только различие между «членом класса» и «подобъектом» будет понято, должно быть ясно, что на самом деле это не является лазейкой или непреднамеренным нарушением контракта, указанным в 11.4 п.1.

То, что можно создать доступное имя или иным образом предоставить доступ к объекту, который иначе нельзя назвать, является предполагаемым поведением, даже если оно отличается от некоторых других языков и может быть неожиданным.