c++ - 私有(private)构造函数禁止使用 emplace[_back]() 以避免 move

Question

考虑以下代码:

#include <vector>

class A
{
public:    
    A(A&&);  // somewhat expensive

    static std::vector<A> make_As()
    {
        std::vector<A> result;
        result.push_back(A(3));
        result.push_back(A(4));
        return result;
    }

private:
    A(int);  // private constructor
};

自从 A的 move 构造函数有点昂贵(无论出于何种原因)，我想避免调用它并使用 emplace_back()而是:

#include <vector>

class A
{
public:    
    A(A&&);  // somewhat expensive

    static std::vector<A> make_As()
    {
        std::vector<A> result;
        result.emplace_back(3);
        result.emplace_back(4);
        return result;
    }

private:
    A(int);  // private constructor
};

不幸的是，emplace_back() ，实际的构造函数调用是由标准库中的某些东西完成的，它没有足够的特权来调用 A的私有(private)构造函数。

我意识到对此可能无能为力，但我仍然觉得自从调用了 emplace_back()发生在 A 的成员中，他们应该能够调用私有(private)构造函数。

有什么解决方法吗？

我唯一能想到的就是在 A 中添加一个 friend 声明，但需要为 A 的精确类的 friend (即实际尝试调用构造函数的类)是特定于实现的(例如，对于 GCC，它是 __gnu_cxx::new_allocator<A> )。 编辑:刚刚意识到这样的 friend 声明将允许任何人到emplace_back() A用私有(private)构造函数构造成 A 的容器的，所以它不会真正解决任何问题，我还不如将构造函数公开......

更新:我应该补充一下 A的 move 构造函数昂贵并不是避免调用它的唯一原因。可能是A根本不可 move (也不可复制)。这不适用于 vector ，当然，(因为 emplace_back() 可能必须重新分配 vector )，但它会与 deque ，其中也有类似的 emplace_back()方法，但不必重新分配任何东西。

Answer 1

一种可能的解决方法(或 kludge)是使用辅助类将参数保存到 A 的私有(private) ctor(我们将此类称为 EmplaceHelper )。 EmplaceHelper 还应该有一个私有(private) ctor，并且它应该与 A 相互友好。现在你需要的是 A 中的一个公共(public) ctor，它接受这个 EmplaceHelper(可能是通过 const-ref)，并将它与 emplace_back(EmplaceHelper(...)) 一起使用.

由于 EmplaceHelper 只能由 A 构造，因此您的公共(public) ctor 实际上仍然是私有(private)的。

甚至可以用模板化的 EmplaceHelper 来概括这个想法(可能使用 std::tuple 来保存 ctor 参数)。

编辑: 实际上，我似乎过于复杂了，因为 GManNickG 下面的评论给了我一个更简单的想法:添加一个私有(private)帮助器类(示例中为 private_ctor_t)只是一个空类，但由于它是私有(private)的，它只能由 A 访问。修改 A 的构造函数以包含这个私有(private)类作为第一个(或最后一个)参数(并使其公开)。效果是只有 A 可以构造自己，就好像它有一个私有(private)构造函数一样，但是这个构造现在可以很容易地委托(delegate)。

像这样:

#include <vector>
class A 
{ 
private:
    struct private_ctor_t {};

public:     
    A(private_ctor_t, int x) : A(x) // C++11 only, delegating constructor
    {}

    A(A&&) { /* somewhat expensive */ }

    static std::vector<A> make_As() 
    { 
        std::vector<A> result; 
        result.emplace_back(private_ctor_t{}, 3); 
        result.emplace_back(private_ctor_t{}, 4); 
        return result; 
    } 

private: 
    A(int) { /* private constructor */ }
}; 

如果委托(delegate)的构造函数不可用，您可以分解出每个版本的通用代码，或者干脆去掉 A(int) 并只使用新版本。