c++中构造函数为protected或private的用法？

pupilzeng

在看iostream library的时候，看到基类(i.e io_base)的构造函数是这样的。可是怎么样才能构造他（或者派生类）的对象呢？
从网上看到一些资料说，可以使用静态函数,友元函数，有没有其他的方法？因为我在他的头文件中，没有看到这些。

fox

给你一个实例，singleton模式

class singleton {
private:
  singleton() {}
  singleton(singleton&) {}

public:
  ~singleton() { _instance = NULL; }

  static singleton *instance() {
    if(_instance) {
      return _instance;
    } else {
      return _instance = new singleton();
    }
  }

private:
  static singleton *_instance;

  // Some data ...
};

singleton::singleton *_instance = NULL;

fox

表情符号！晕

1. 
   
2. class singleton {
   
3. private:
   
4.   singleton() {}
   
5.   singleton(singleton& ) {}
   
6. 
   
7. public:
   
8.   ~singleton() { _instance = NULL; }
   
9. 
   
10.   static singleton *instance() {
    
11.     if(_instance) {
    
12.       return _instance;
    
13.     } else {
    
14.       return _instance = new singleton();
    
15.     }
    
16.   }
    
17. 
    
18. private:
    
19.   static singleton *_instance;
    
20. 
    
21.   // Some data ...
    
22. };
    
23. 
    
24. singleton::singleton *_instance = NULL;
    

复制代码

pupilzeng

1. 
   
2. 
   
3.   // 27.4.2  Class ios_base
   
4.   class ios_base
   
5.   {
   
6.   public:
   
7.    
   
8.     // 27.4.2.1.1  Class ios_base::failure
   
9.     class failure : public exception
   
10.     {
    
11.     public:
    
12. #ifdef _GLIBCPP_RESOLVE_LIB_DEFECTS
    
13.       //48.  Use of non-existent exception constructor
    
14.       explicit
    
15.       failure(const string& __str) throw();
    
16. 
    
17.       // This declaration is not useless:
    
18.       // [url]http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.0.2/gcc_6.html#SEC118[/url]
    
19.       virtual
    
20.       ~failure() throw();
    
21. 
    
22.       virtual const char*
    
23.       what() const throw();
    
24.       
    
25.     private:
    
26.       enum { _M_bufsize = 256 };
    
27.       char _M_name[_M_bufsize];
    
28. #endif
    
29.     };
    
30. 
    
31.     // 27.4.2.1.2  Type ios_base::fmtflags
    
32.     typedef _Ios_Fmtflags fmtflags;
    
33.     // 27.4.2.1.2  Type fmtflags
    
34.     static const fmtflags boolalpha =   fmtflags(__ios_flags::_S_boolalpha);
    
35.     static const fmtflags dec =         fmtflags(__ios_flags::_S_dec);
    
36.     static const fmtflags fixed =       fmtflags(__ios_flags::_S_fixed);
    
37.     static const fmtflags hex =         fmtflags(__ios_flags::_S_hex);
    
38.     static const fmtflags internal =    fmtflags(__ios_flags::_S_internal);
    
39.     static const fmtflags left =        fmtflags(__ios_flags::_S_left);
    
40.     static const fmtflags oct =         fmtflags(__ios_flags::_S_oct);
    
41.     static const fmtflags right =       fmtflags(__ios_flags::_S_right);
    
42.     static const fmtflags scientific =  fmtflags(__ios_flags::_S_scientific);
    
43.     static const fmtflags showbase =    fmtflags(__ios_flags::_S_showbase);
    
44.     static const fmtflags showpoint =   fmtflags(__ios_flags::_S_showpoint);
    
45.     static const fmtflags showpos =     fmtflags(__ios_flags::_S_showpos);
    
46.     static const fmtflags skipws =      fmtflags(__ios_flags::_S_skipws);
    
47.     static const fmtflags unitbuf =     fmtflags(__ios_flags::_S_unitbuf);
    
48.     static const fmtflags uppercase =   fmtflags(__ios_flags::_S_uppercase);
    
49.     static const fmtflags adjustfield = fmtflags(__ios_flags::_S_adjustfield);
    
50.     static const fmtflags basefield =   fmtflags(__ios_flags::_S_basefield);
    
51.     static const fmtflags floatfield =  fmtflags(__ios_flags::_S_floatfield);
    
52. 
    
53.     // 27.4.2.1.3  Type ios_base::iostate
    
54.     typedef _Ios_Iostate iostate;
    
55.     static const iostate badbit =          iostate(__ios_flags::_S_badbit);
    
56.     static const iostate eofbit =          iostate(__ios_flags::_S_eofbit);
    
57.     static const iostate failbit =         iostate(__ios_flags::_S_failbit);
    
58.     static const iostate goodbit =         iostate(0);
    
59. 
    
60.     // 27.4.2.1.4  Type openmode
    
61.     typedef _Ios_Openmode openmode;
    
62.     static const openmode app =            openmode(__ios_flags::_S_app);
    
63.     static const openmode ate =            openmode(__ios_flags::_S_ate);
    
64.     static const openmode binary =         openmode(__ios_flags::_S_bin);
    
65.     static const openmode in =             openmode(__ios_flags::_S_in);
    
66.     static const openmode out =            openmode(__ios_flags::_S_out);
    
67.     static const openmode trunc =          openmode(__ios_flags::_S_trunc);
    
68. 
    
69.     // 27.4.2.1.5  Type seekdir
    
70.     typedef _Ios_Seekdir seekdir;
    
71.     static const seekdir beg =                 seekdir(0);
    
72.     static const seekdir cur =                 seekdir(SEEK_CUR);
    
73.     static const seekdir end =                 seekdir(SEEK_END);
    
74. 
    
75. #ifdef _GLIBCPP_DEPRECATED
    
76.     typedef int io_state;
    
77.     typedef int open_mode;
    
78.     typedef int seek_dir;
    
79. #endif
    
80. 
    
81.     // Callbacks;
    
82.     enum event
    
83.     {
    
84.       erase_event,
    
85.       imbue_event,
    
86.       copyfmt_event
    
87.     };
    
88. 
    
89.     typedef void (*event_callback) (event, ios_base&, int);
    
90. 
    
91.     void
    
92.     register_callback(event_callback __fn, int __index);
    
93. 
    
94.   protected:
    
95.     // Data Members
    
96.     streamsize                 _M_precision;
    
97.     streamsize                 _M_width;
    
98.     fmtflags                 _M_flags;
    
99.     iostate                 _M_exception;
    
100.     iostate                        _M_streambuf_state;
     
101. 
     
102.     // 27.4.2.6  Members for callbacks
     
103.     // 27.4.2.6  ios_base callbacks
     
104.     struct _Callback_list
     
105.     {
     
106.       // Data Members
     
107.       _Callback_list*                 _M_next;
     
108.       ios_base::event_callback         _M_fn;
     
109.       int                         _M_index;
     
110.       _Atomic_word                _M_refcount;  // 0 means one reference.
     
111.    
     
112.       _Callback_list(ios_base::event_callback __fn, int __index,
     
113.                      _Callback_list* __cb)
     
114.       : _M_next(__cb), _M_fn(__fn), _M_index(__index), _M_refcount(0) { }
     
115.       
     
116.       void
     
117.       _M_add_reference() { __atomic_add(&_M_refcount, 1); }
     
118. 
     
119.       // 0 => OK to delete.
     
120.       int
     
121.       _M_remove_reference() { return __exchange_and_add(&_M_refcount, -1); }
     
122.     };
     
123. 
     
124.      _Callback_list*          _M_callbacks;
     
125. 
     
126.     void
     
127.     _M_call_callbacks(event __ev) throw();
     
128. 
     
129.     void
     
130.     _M_dispose_callbacks(void);
     
131. 
     
132.     // 27.4.2.5  Members for iword/pword storage
     
133.     struct _Words
     
134.     {
     
135.       void*         _M_pword;
     
136.       long         _M_iword;
     
137.       _Words() : _M_pword(0), _M_iword(0) { }
     
138.     };
     
139. 
     
140.     // Only for failed iword/pword calls.
     
141.     _Words                  _M_word_zero;   
     
142. 
     
143.     // Guaranteed storage.
     
144.     static const int         _S_local_word_size = 8;
     
145.     _Words                  _M_local_word[_S_local_word_size];  
     
146. 
     
147.     // Allocated storage.
     
148.     int                     _M_word_size;
     
149.     _Words*                 _M_word;
     
150. 
     
151.     _Words&
     
152.     _M_grow_words(int __index);
     
153. 
     
154.     // Members for locale and locale caching.
     
155.     locale                 _M_ios_locale;
     
156. 
     
157.     void
     
158.     _M_init();
     
159. 
     
160.   public:
     
161. 
     
162.     // 27.4.2.1.6  Class ios_base::Init
     
163.     // Used to initialize standard streams. In theory, g++ could use
     
164.     // -finit-priority to order this stuff correctly without going
     
165.     // through these machinations.
     
166.     class Init
     
167.     {
     
168.       friend class ios_base;
     
169.     public:
     
170.       Init();
     
171.       ~Init();
     
172.       
     
173.       static void
     
174.       _S_ios_create(bool __sync);
     
175.       
     
176.       static void
     
177.       _S_ios_destroy();
     
178. 
     
179.     private:
     
180.       static int         _S_ios_base_init;
     
181.       static bool        _S_synced_with_stdio;
     
182.     };
     
183. 
     
184.     // Fmtflags state:
     
185.     inline fmtflags
     
186.     flags() const { return _M_flags; }
     
187. 
     
188.     inline fmtflags
     
189.     flags(fmtflags __fmtfl)
     
190.     {
     
191.       fmtflags __old = _M_flags;
     
192.       _M_flags = __fmtfl;
     
193.       return __old;
     
194.     }
     
195. 
     
196.     inline fmtflags
     
197.     setf(fmtflags __fmtfl)
     
198.     {
     
199.       fmtflags __old = _M_flags;
     
200.       _M_flags |= __fmtfl;
     
201.       return __old;
     
202.     }
     
203. 
     
204.     inline fmtflags
     
205.     setf(fmtflags __fmtfl, fmtflags __mask)
     
206.     {
     
207.       fmtflags __old = _M_flags;
     
208.       _M_flags &= ~__mask;
     
209.       _M_flags |= (__fmtfl & __mask);
     
210.       return __old;
     
211.     }
     
212. 
     
213.     inline void
     
214.     unsetf(fmtflags __mask) { _M_flags &= ~__mask; }
     
215. 
     
216.     inline streamsize
     
217.     precision() const { return _M_precision; }
     
218. 
     
219.     inline streamsize
     
220.     precision(streamsize __prec)
     
221.     {
     
222.       streamsize __old = _M_precision;
     
223.       _M_precision = __prec;
     
224.       return __old;
     
225.     }
     
226. 
     
227.     inline streamsize
     
228.     width() const { return _M_width; }
     
229. 
     
230.     inline streamsize
     
231.     width(streamsize __wide)
     
232.     {
     
233.       streamsize __old = _M_width;
     
234.       _M_width = __wide;
     
235.       return __old;
     
236.     }
     
237. 
     
238.     static bool
     
239.     sync_with_stdio(bool __sync = true);
     
240. 
     
241.     // Locales:
     
242.     locale
     
243.     imbue(const locale& __loc);
     
244. 
     
245.     inline locale
     
246.     getloc() const { return _M_ios_locale; }
     
247. 
     
248.     // Storage:
     
249.     static int
     
250.     xalloc() throw();
     
251. 
     
252.     inline long&
     
253.     iword(int __ix)
     
254.     {
     
255.       _Words& __word = (__ix < _M_word_size)
     
256.                         ? _M_word[__ix] : _M_grow_words(__ix);
     
257.       return __word._M_iword;
     
258.     }
     
259. 
     
260.     inline void*&
     
261.     pword(int __ix)
     
262.     {
     
263.       _Words& __word = (__ix < _M_word_size)
     
264.                         ? _M_word[__ix] : _M_grow_words(__ix);
     
265.       return __word._M_pword;
     
266.     }
     
267. 
     
268.     // Destructor
     
269.     ~ios_base();
     
270. 
     
271. [color=red]  protected:
     
272.     ios_base();
     
273. [/color]
     
274. #ifdef _GLIBCPP_RESOLVE_LIB_DEFECTS
     
275.   //50.  Copy constructor and assignment operator of ios_base
     
276. [color=red]  private:
     
277.     ios_base(const ios_base&);
     
278. [/color]
     
279.     ios_base&
     
280.     operator=(const ios_base&);
     
281. #endif
     
282.   };
     

复制代码

这里面并没有看到static成员函数呀。cin, cout之类的是怎么实例化的呢？

fox

1. 
   
2.   private:
   
3.     ios_base(const ios_base& );
   

复制代码

是用来禁止拷贝构造函数。如果不显式地禁止，当调用拷贝构造函数时，编译器会自动提供一个拷贝构造函数。

1. 
   
2.   protected:
   
3.     ios_base();
   

复制代码

表明这个类必须继承，只能通过派生类来创建这个类的实例。

pupilzeng

那是不是他的派生类的实例创建也只有通过static成员或者friend来创建？

fox

不是，保护成员对派生类是可见的。派生类的成员函数可以直接调用基类的构造函数。能否直接创建派生类的实例，是由派生类的构造函数决定，与基类的构造函数无关。

pupilzeng

谢谢，刚刚试验了一下，知道是怎么回事了。
是我前面犯了个错误。
当基类的构造函数是protected时，派生类的构造函数要在初始化列表中调用基类的构造函数。我前面是在函数里面调用了，所以没有通过编译。