C++自动生成类自定义Hook访问宿主成员变量方案咨询

你提出的「Hook声明为NotMyClass友元+传递宿主this指针」的方案完全可行，是当前约束下成本最低、稳定性最高的实现方式。

具体实现步骤 #

你既然已经能调整代码生成模板，在NotMyClass中注入Hook类型成员和hook_.DoSomethingCustom()调用点，只需要在生成模板中补两处调整即可，不需要手写任何业务逻辑到自动生成类里：

1. 在NotMyClass的类定义中加友元声明，给Hook开放访问权限，这个操作不会改变类内存布局，也不会影响原有生成逻辑：

class NotMyClass {
  // 模板里加这一行就行
  friend class Hook;
  public: 
    void DoSomething() {
      // 把原有无参调用改成传this
      hook_.DoSomethingCustom(this);
    }

  protected:
    Hook hook_;
    int not_my_class_inner_variable_1_;
    Node not_my_class_inner_variable_2_;
    // 其余自动生成的成员不变
};

2. 对应修改Hook类的方法签名，接收宿主指针，拿到指针后加了友元就可以直接访问所有保护/私有成员：

class Hook {
  public: 
    void DoSomethingCustom(NotMyClass* owner) {
      // 直接访问宿主成员即可
      int val1 = owner->not_my_class_inner_variable_1_;
      Node& val2 = owner->not_my_class_inner_variable_2_;
      // 自定义逻辑
    }
};

无法修改调用传参时的兼容方案 #

如果你的生成规则完全不允许调整DoSomethingCustom()的调用参数（即不能显式传this），可以通过成员偏移计算拿宿主指针，不需要修改调用点：

• 首先用编译期校验确认NotMyClass是标准布局类型，自动生成的无自定义虚函数、无多继承的纯业务类一般都满足要求：

  static_assert(std::is_standard_layout_v<NotMyClass>, "NotMyClass must be standard layout");
  

• 在DoSomethingCustom内通过当前Hook对象的地址反推宿主地址：

  void DoSomethingCustom() {
      constexpr size_t hook_member_offset = offsetof(NotMyClass, hook_);
      NotMyClass* owner = reinterpret_cast<NotMyClass*>(
          reinterpret_cast<char*>(this) - hook_member_offset
      );
      // 后续访问成员的逻辑和传参方案一致
  }
  

注意：非标准布局类型使用offsetof是未定义行为，这种场景不要用这个方案，优先调整模板传this。

不推荐的方案说明 #

• 继承重写方案不符合你的约束，且自动生成类一般不会预留可重写的虚函数接口，本身适配成本极高
• 不通过友元直接强转指针访问保护成员会直接触发编译错误，C++的成员访问权限是编译期强校验的，没有权限哪怕知道内存布局也无法通过编译
• 直接内存拷贝宿主成员的方式性能差，遇到非平凡类型（比如你代码中的Node、std容器等）会直接触发未定义行为，完全不要用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者danish sodhi