基于构造函数的可访问性在函数之间进行选择的模板方法

Question

我正在编写一个类ptr_scope_manager 来管理给定范围内指针的创建和销毁。我研究了这个问题的答案：

Private constructor inhibits use of emplace[_back]() to avoid a move

而且看来，如果我想管理其类具有 private 构造函数的对象的创建，我的内部std::vector 可以使用push_back 而不是emplace_back 来构造该对象.这是因为emplace_back 使用内部类来构造对象。这意味着将ptr_scope_manager 加为好友还不足以允许它使用私有构造函数创建对象。

所以我所做的是创建两个create 方法，一个用于具有公共构造函数的对象，另一个用于具有与ptr_scope_manager 成为朋友的私有构造函数的对象。

template<typename Type>
class ptr_scope_manager
{
private:
    std::vector<Type> ptrs;

public:
    template<typename... Args>
    Type* create_private(Args... args)
    {
        ptrs.push_back(Type(args...));
        return &ptrs.back();
    }

    template<typename... Args>
    Type* create_public(Args... args)
    {
        ptrs.emplace_back(args...);
        return &ptrs.back();
    }
};

class public_ctor
{
    int i;
public:
    public_ctor(int i): i(i) {} // public
};

class private_ctor
{
    friend class ptr_scope_manager<private_ctor>;
    int i;
private:
    private_ctor(int i): i(i) {} // private
};

int main()
{
    ptr_scope_manager<public_ctor> public_manager;
    ptr_scope_manager<private_ctor> private_manager;

    public_manager.create_public(3);
    public_manager.create_private(3);

//  private_manager.create_public(3); // compile error
    private_manager.create_private(3);
}

我的问题是：

有什么方法可以使用 SFINAE（或其他方式？）根据模板 Type 参数是否具有公共或私有构造函数来自动在 create_public() 和 create_private() 之间进行选择？也许使用std::is_constructible？

最好只有一个create() 方法在可能的情况下自动选择更有效的create_public() 方法，并在必要时退回到效率稍低的create_private。

Answer 1

Live demo link.

#include <type_traits>
#include <utility>
#include <vector>

template <typename Type>
class ptr_scope_manager
{
private:
    std::vector<Type> ptrs;

public:
    template <typename T = Type, typename... Args>
    auto create(Args&&... args) -> typename std::enable_if<!std::is_constructible<T, Args...>::value, T*>::type
    {
        ptrs.push_back(T{ std::forward<Args>(args)... });
        return &ptrs.back();
    }

    template <typename T = Type, typename... Args>
    auto create(Args&&... args) -> typename std::enable_if<std::is_constructible<T, Args...>::value, T*>::type
    {
        ptrs.emplace_back(std::forward<Args>(args)...);
        return &ptrs.back();
    }
};

class public_ctor
{
    int i;

public:
    public_ctor(int i): i(i) {} // public
};

class private_ctor
{
    friend class ptr_scope_manager<private_ctor>;
    int i;

private:
    private_ctor(int i): i(i) {} // private
};

class non_friendly_private_ctor
{
    int i;

private:
    non_friendly_private_ctor(int i): i(i) {} // private
};

int main()
{
    ptr_scope_manager<public_ctor> public_manager;
    ptr_scope_manager<private_ctor> private_manager;
    ptr_scope_manager<non_friendly_private_ctor> non_friendly_private_manager;

    public_manager.create(3);

    private_manager.create(3);

    // non_friendly_private_manager.create(3);  raises error
}

Answer 2

我对 SFINAE 也很陌生，但我认为可以这样做

template<typename... Args>
typename std::enable_if<!std::is_constructible<Type, Args...>::value, Type>::type*
create(Args... args)
{
    ptrs.push_back(Type(args...));
    return &ptrs.back();
}

template<typename... Args>
typename std::enable_if<std::is_constructible<Type, Args...>::value, Type>::type*
create(Args... args)
{
    ptrs.emplace_back(args...);
    return &ptrs.back();
}

如果Type 不可构造，则将选择第一个变体，否则应选择第二个变体。

Answer 3

注意：这不是对标题的回答，而是作者的意图： ...这意味着与 ptr_scope_manager 成为朋友并不足以允许它创建具有私有属性的对象构造函数。 ...以及我在评论中的陈述的证明：调用经理的私有（静态）方法的私有自定义分配器是否不需要 SFINAE 来解决问题？ 这样就可以让 emplace 工作了。

IdeOne demo here

#include <deque>
#include <memory>
#include <iostream>

template<class T> class manager {
    static void construct(T* p, const T& val) {
        new((void*)p) T(val); }
    template<class U, class... Args>
      static void construct(U* p, Args&&... args) {
        new((void*)p) T(std::forward<Args>(args)...); }
    class allocator: public std::allocator<T> {
    public:
        void construct(T* p, const T& val) {
            manager::construct(p, val); }
        template<class U, class... Args>
          void construct(U* p, Args&&... args) {
              manager::construct(p, std::forward<Args>(args)...); }
    //needed for deque ...dunno why it is using rebind for T
        template<class U> struct rebind {
            typedef typename std::conditional<
              std::is_same<T,U>::value, allocator,
              std::allocator<U>>::type other; };
    };
    std::deque<T, allocator> storage; //deque preserves pointers
public:
    template<class... Args>
      T* create(Args&&... args) {
        storage.emplace_back(std::forward<Args>(args)...);
        return &storage.back();
    }
};

class special {
    friend class manager<special>;
    int i;
    special(int i): i(i) {}
public:
    int get() const { return i; }
};

int main() {
    manager<special> m;
    special* p = m.create(123);
    std::cout << p->get() << std::endl;
}