私有构造函数

Question

可能是重复问题：
在类中将构造函数设为私有的用途是什么？

我们何时需要一个私有构造函数？如何实例化一个具有私有构造函数的类？

- Atul

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请参见https://dev59.com/43I95IYBdhLWcg3w_zMN。 - StuartLC

很好地发现了，此问题的被接受答案对于C++是无用的 --> 在C++中创建一个静态函数类是不好的做法，我们不受“纯”面向对象编程思维的限制。 - Matthieu M.

https://dev59.com/43I95IYBdhLWcg3w_zMN#16547184 - Tunvir Rahman Tusher

Answer 1

私有构造函数意味着用户无法直接实例化一个类。相反，您可以使用类似Named Constructor Idiom的方式创建对象，其中您可以使用static类函数来创建并返回类的实例。

命名构造函数习惯用于更直观地使用类。C++ FAQ中提供的示例是用于表示多个坐标系的类。

这是直接从链接中提取的信息。它是表示不同坐标系中点的类，但可以用于表示矩形和极坐标点，因此为了使用户更加直观，使用不同的函数来表示返回的Point代表哪个坐标系。

 #include <cmath>               // To get std::sin() and std::cos()

 class Point {
 public:
   static Point rectangular(float x, float y);      // Rectangular coord's
   static Point polar(float radius, float angle);   // Polar coordinates
   // These static methods are the so-called "named constructors"
   ...
 private:
   Point(float x, float y);     // Rectangular coordinates
   float x_, y_;
 };

 inline Point::Point(float x, float y)
   : x_(x), y_(y) { }

 inline Point Point::rectangular(float x, float y)
 { return Point(x, y); }

 inline Point Point::polar(float radius, float angle)
 { return Point(radius*std::cos(angle), radius*std::sin(angle)); }

已经有很多其他回答也符合为什么C++中会使用私有构造函数（其中包括Singleton模式）的精神。

另一件可以做的事情是防止你的类被继承，因为派生类将无法访问你的类构造函数。当然，在这种情况下，你仍需要一个创建类实例的函数。

- wkl

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不确定，但拥有复制构造函数会很好。不过由于RVO的原因，我不太确定。 - Pawel Zubrycki

@Pawel - C++ FAQ 中的例子没有为 Point 定义复制构造函数，因为该类只有原始成员（两个 float），所以编译器的默认复制构造函数（执行浅拷贝）就足够使用在这个例子中。 - wkl

终于有一个不是单例或工厂的例子了。命名构造函数似乎更有用。 - chrisaycock

我刚刚看到了你的这句话：“...返回的Point表示哪个坐标系”。无论使用哪种构造函数创建对象，Point本身始终使用直角坐标（否则，在我看来，这将是一个糟糕的例子）。我查看了常见问题解答，并且认为那里的表述也可能会误导：“...在任一坐标系中创建点：”。我认为最好应该这样说：“通过提供参数以任一坐标系的形式创建具有直角坐标的点。”我可能听起来很挑剔，但对于像我这样的新手来说，这些细节可以产生巨大的差异。 - 463035818_is_not_a_number

Answer 2

单例模式中常用到的技术之一是只允许类的一个实例存在。为了实现这个目标，可以提供一个static方法来创建对象的实例。通过这种方式，可以控制特定类的实例化数量。

- Naveen

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每次我提到单例作为一种特定成语的用例时，总是会被踩。希望你不要遭遇同样的情况！ :) - Moo-Juice

Answer 3

私有构造函数在您不希望用户实例化类时非常有用。要实例化这样的类，您需要声明一个静态方法，执行'new'并返回指针。

具有私有构造函数的类不能放入STL容器中，因为它们需要复制构造函数。

- vrdhn

Answer 4

如果有其他方法可以产生实例，则将构造函数设置为私有是合理的。明显的例子是Singleton模式（每次调用返回相同的实例）和Factory模式（每次调用通常会创建新实例）。

- Andrey

Answer 5

当您想要实现单例模式时，这是很常见的。该类可以有一个静态的“工厂方法”，检查类是否已经被实例化，并在没有实例化时调用构造函数。

- unwind

Answer 6

一个常见的用途是用于模板typedef解决类，如下所示：

template <class TObj>
class MyLibrariesSmartPointer
{
  MyLibrariesSmartPointer();
  public:
    typedef smart_ptr<TObj> type;
};

显然，一个公共的未实现的构造函数也可以工作，但是一个私有的构造函数会在编译时而不是链接时引发错误，如果有人尝试实例化MyLibrariesSmartPointer<SomeType>而不是MyLibrariesSmartPointer<SomeType>::type，这是可取的。

- smerlin

Answer 7

例如，您可以在友元类或友元函数中调用私有构造函数。 单例模式通常使用它来确保没有人创建更多预期类型的实例。

- Simone