为什么私有构造函数会阻止对象创建 C++答案

【问题标题】：why private constructor prevents object creation C++为什么私有构造函数会阻止对象创建 C++
【发布时间】：2017-05-12 16:30:45
【问题描述】：

我一直读到私有构造函数会阻止对象创建。我已经在单例模式中使用过它们，并且我知道如何在使用私有构造函数（使用静态方法等）时创建对象。我知道构造函数是用来初始化对象的。

但我不明白是什么让私有构造函数阻止了对象的创建。如果我的对象没有被初始化怎么办。我的意思是它应该扔一些垃圾，但为什么它会限制？？

我已经检查了 stackoverflow 中的所有现有答案，但我没有得到确切的概念。

【问题讨论】：

标签： c++ private-constructor

【解决方案1】：

要在 C++ 中创建对象，需要调用构造函数。如果需要调用的构造函数不可访问，则无法调用，也无法创建对象。

private 构造函数的重点不是阻止对象构造。它是关于控制哪些代码可以访问构造函数，从而限制哪些代码创建一个对象，该对象是该类的一个实例。类的所有成员函数（static 或其他）以及类的所有声明的 friends（可能是单个函数或其他类）都可以访问 private 构造函数 - 因此其中任何一个都可以使用private 构造函数创建类的实例（假设构造函数已定义）。

如果无法调用构造函数，则无法初始化对象。毕竟，构造函数的工作是初始化对象。但是如果构造函数不可访问，则无法构造对象，因此不可能有未初始化的对象。

当然，没有什么可以阻止类拥有多个具有不同访问控制的构造函数（private、protected 和 public）。 class 和 public 构造函数可以通过任何代码使用该构造函数来构造。但任何使用private 构造函数的尝试（由非成员非friend）仍将被拒绝。因此，访问控制允许class（的开发者）对实例的构建方式进行某种程度的控制。

不定义（即不实现）构造函数确实会阻止对象的构造。如果该构造函数是private，编译器将拒绝调用它的尝试（除非尝试创建实例的函数是成员或friend，如上所述）。对于类的成员和朋友，编译器将允许访问构造函数，但（在典型的编译后链接工具链中）链接器不会构建可执行文件，因为它无法解析对未定义函数的调用.使用标记构造函数private 而不定义它的技术是阻止代码构造类实例的常用方法（通过阻止代码编译或阻止它运行）。

【讨论】：

所以我理解对象和构造函数之间的关系是 1）我创建一个对象“ClassName obj” 2）这个声明调用类构造函数“ClassName（）” 3）这个构造函数分配内存。这样就完成了对象创建过程。如果我的对象无法调用构造函数，则不会分配内存并且不会创建对象。我的理解正确吗？ ——
不完全。使用ClassName obj; 创建一个对象会调用一个不接受任何参数的构造函数——它可能是一个没有实际参数的构造函数 (ClassName::ClassName()) 或一个所有参数都具有默认值的构造函数（例如，在类定义中声明为 ClassName(int x = 0) ）。对象（ClassName 的实例）的内存在调用构造函数之前分配，然后由构造函数初始化（松散地变成对象）。如果构造函数不可访问，则编译器不允许构造对象，因此代码将无法编译。

【解决方案2】：

类私有范围不会阻止类实例化，但实际上它限制了“谁”可以创建对象。

它就像其他成员数据的私有范围，不能从外部访问，只能用于accessors 和getters 以及其他`friend函数和类：

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
    public:
        Foo(int x) : value(x){ cout << "Foo(int) public ctor" << endl;} // ctor

        void SetValue(int x) {value = x;}  // setter
        int  GetValue()const{return value;}// getter

    private:
        int value;
        Foo(){ cout << "Foo() private ctor" << endl;} // private ctor

        friend ostream& operator<<(ostream& out, Foo& rhs)
        {
            out << rhs.value;
            return out;
        }
        friend Foo* CreateObject();
};

Foo* CreateObject()
{
    Foo* ptrFoo = new Foo;
    return ptrFoo;
}


int main ()
{

    //Foo theFoo;     // error C2248: 'Foo::Foo' : cannot access private member declared in class 'Foo'
    Foo theFoo2(0); // ok
//  cout << theFoo2.value << endl; // error C2248: 'value' : cannot access private member declared in class 'Foo'
    cout << theFoo2.GetValue() << endl; // ok
    cout << theFoo2 << endl;

    Foo* ptrFoo = CreateObject();
    ptrFoo->SetValue(7);
    cout << ptrFoo->GetValue() << endl;


    cout << endl;
    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

说将构造函数标记为私有会阻止对象创建是不正确的。它所做的只是限制对象在类内的代码中创建，只有私有构造函数。您可以创建一个新对象，而其他人则不能。

这对单例非常有效，因为它可以帮助您确保您的单例仍然是该类的唯一实例。

【讨论】：

【解决方案4】：

因为你不能从类外部调用私有类方法，如果构造函数是私有的，这意味着你不能创建类的实例，因为创建对象需要调用构造函数。

在这方面，构造函数与任何其他类方法没有什么不同。如果一个类方法是私有的，你已经明白你不能从类外调用它。并且由于必须调用构造函数来构造类的实例，使用私有构造函数。

【讨论】：

所以从上面所有的 cmets 中我了解到对象和构造函数之间的关系是 1）我创建了一个对象“ClassName obj” 2）这个声明调用了类构造函数“ClassName（）” 3）这个构造函数分配内存。这样就完成了对象创建过程。如果我的对象无法调用构造函数，则不会分配内存并且不会创建对象。我的理解正确吗？

【解决方案5】：

C++ 不允许在不调用构造函数的情况下创建对象。而如果构造函数不可访问，则无法完成创建。对象的生命周期定义在构造函数和析构函数的调用之间。

您当然可以分配原始内存并将其转换为指向对象类型的指针（就像在C 中所做的那样），但您不会拥有该类的对象。在调用构造函数将原始内存区域转换为对象表示之前，该内存区域不会正式包含对象。

【讨论】：