如何確保特定的類只能創建另一個類的實例？

Question

如何僅在特定類中限制類的實例化？

我不想在單個文件中限制它，因此匿名命名空間不適合我。

請注意，我想讓整個世界都可以看到要限制的類的聲明，只是來自整個世界的一個特定候選者只能實例化它。

我怎樣才能做到這一點？

Answer 1

用friend的！ 使類Foo成為類Bar的朋友意味着Foo可以訪問Bar的私有成員。 如果您將構造函數設為私有，則只有Foo才能創建Bar實例。

struct restricted_t {
    friend struct allowed_t; // allow 'allowed_t' to access my private members
private:
    // nobody can construct me (except for my friends of course)
    restricted_t() = default;
};

struct allowed_t {
    restricted_t yes; // ok
};

struct not_allowed_t {
    restricted_t no; // not ok
};

int main() {
    allowed_t a; // ok, can access constructor
    not_allowed_t b; // error, constructor is private
}

Answer 2

你可以采用密鑰模式 （借用Rakete1111的例子）：

class pass_key { friend class allowed_t; pass_key() {} };

struct restricted_t
{
  restricted_t(pass_key);
};

class allowed_t
{
public:
  allowed_t() : yes(pass_key()) {}  // ok, allowed_t is a friend of pass_key

private:
  restricted_t yes;
};

class not_allowed_t
{
public:
  not_allowed_t() : no(pass_key()) {}  // not ok, pass_key() is private

private:
  restricted_t no;
};

int main()
{
  allowed_t a;     // OK, can access constructor
  not_allowed_t b; // ERROR, only a friend of the key
                   // class has access to the restricted
                   // constructor
}

該模式允許更精細的訪問控制，而不是使restricted_t成為allowed_t的朋友，並避免復雜的代理模式。