友元函数无法构造 class 的唯一指针

Question

我有一个特定的设计策略，我的 class 的构造函数是私有的，只能由 class 的朋友构造。在 friend 函数中，我正在尝试使用 std::make_unique 创建我的 class 的 unique_pointer，但它无法编译。我的 VC12 编译器抱怨

c:\program files (x86)\microsoft visual studio 12.0\vc\include\memory(1639): error C2248: 'Spam::Spam' : cannot access private member declared in class 'Spam'

编译失败的相关代码如下

#include <memory>
class Spam {
public:
    friend void Foo();

private:
    Spam(int mem) :mem(mem) {}
    int mem;
};
void Foo() {
    std::unique_ptr<Spam> spam = std::make_unique<Spam>(10);
}

为什么我无法编译？

Answer 1

在您的例子中，函数 make_unique 正在尝试创建 Spam 的实例，而该函数不是友元。从友元函数内部调用非友元函数不会使非友元函数具有友元状态。

要解决这个问题你可以写成Foo:

std::unique_ptr<Spam> spam(new Spam(10));

Answer 2

在您的示例中，Foo() 是一个 friend，但它不是创建 Spam 的函数 - make_unique 在内部调用 new Spam 本身。简单的解决方法是让 Foo() 直接直接构造 Spam：

void Foo() {
    std::unique_ptr<Spam> spam(new Spam(10));
}

Answer 3

这是我见过的另一种方法，显然被称为 密码惯用法 ：让 public 构造函数需要私有访问令牌。

class Spam {
    struct Token {};
    friend void Foo();
public:
    Spam(Token, int mem) : mem(mem) {}

private:
    int mem;
};

void Foo() {
    std::unique_ptr<Spam> spam = std::make_unique<Spam>(Spam::Token{}, 10);
}

void Bar() {
    // error: 'Spam::Token Spam::token' is private
    // std::unique_ptr<Spam> spam = std::make_unique<Spam>(Spam::Token{}, 10);
}

Answer 4

Why am I not able to compile?

您无法编译，因为 make_unique 不是 Spam 的朋友。

将 make_unique 加为好友的另一种解决方案是将 unique_ptr 的创建移动到 Spam。

class Spam {
   ...
private:
   Spam(int) {}

   static unique_ptr<Spam> create( int i ) 
   { return std::unique_ptr<Spam>( new Spam(i) ); }
};

然后让 Foo 调用它。

void Foo() {
    std::unique_ptr<Spam> spam = Spam::create(10);
    ...
}

友元函数无法构造 class 的唯一指针

Friend function is unable to construct a unique pointer of the class

c++

friend

unique-ptr

c++11