我们何时需要C++中的私有构造函数

Question

我对c ++中的私有构造函数有疑问,如果构造函数是私有的,如何创建类的实例？我们应该在类中有一个getInstance()方法吗？

Answer 1

有一些private构造函数的场景:

1. 除了friends之外,限制所有对象的创建; 在这种情况下,所有构造函数都必须是private

   class A
   {
   private:
      A () {}
   public:
      // other accessible methods
      friend class B;
   };
   
   class B
   {
   public:
      A* Create_A () { return new A; }  // creation rights only with `B`
   };
   

2. 限制某些类型的构造函数(即复制构造函数,默认构造函数).例如std::fstream,不允许通过这种不可访问的构造函数进行复制

3. 要有一个公共的委托构造函数,它不应该暴露给外部世界:

   class A
   {
   private: 
     int x_;
     A (const int x) : x_(x) {} // common delegate; but within limits of `A`
   public:
     A (const B& b) : A(b.x_) {}
     A (const C& c) : A(c.foo()) {}
   };
   

4. 对于单例模式,当单例class不可继承时(如果它是可继承的,则使用protected构造函数)

   class A
   {
   public:
      A();
      A(int);
   private:
      A(const A&);  // Neither others nor `friend` can use this
      // A(const A&) = delete;  // C++11 equivalent `private` doesn't matter
   };
   

澄清:对于单例,一种典型的方法是public: static getInstance()在类中有一个方法,可以访问private构造函数.最终它创造并向外界提供对象.

    class Singleton
    {
    public:
       static Singleton& getInstance() {
          Singleton object; // invokes the `private` constructor
          return object;
       }
    private:
       Singleton() {}  // make `protected` for further inheritance
       Singleton(const Singleton&);  // inaccessible
       Singleton& operator=(const Singleton&);  // inaccessible
    };

Answer 2

私有构造函数通常与Builder方法一起使用,例如在Named Constructor惯用法中.

class Point
{
public:
  static Point Polar(double, double);
  static Point Cartesian(double, double);
private:
  Point(double,double);
};

在这个(典型的)示例中,Named Constructor惯用法用于明确地使用哪个坐标系来构建Point对象.

Answer 3

当您想要控制类的对象创建时,Private Constructor非常有用.让我们尝试代码

#include <iostream>
using namespace std;
class aTestClass
{
    aTestClass()//////////private constructor of this class
    {
        cout<<"Object created\n";
    }
    public:

};
int main()
{
    aTestClass a;
    aTestClass *anObject;
}

aTestClass行a导致错误,因为这行间接尝试访问此行的私有constructor.com并运行程序.它运行绝对正常.现在问题是如何在这种情况下创建对象.让我们写另一个程序.

#include <iostream>
using namespace std;
class aTestClass
{
    aTestClass()//////////private constructor of this class
    {
        cout<<"Object created\n";
    }
    public:

    aTestClass* getAnObject()/////a public method create an object of this class and return the address of an object of that class
    {

        return (new aTestClass);

    }
};
int main()
{
    //aTestClass a;
    aTestClass *anObject=NULL;
    anObject=anObject->getAnObject();
}

输出是

Object created

所以我们创建了一个包含私有构造函数的类的对象. Use this concept to implement singleton class 谢谢