为什么具有私有构造函数的类不阻止从此类继承？如何控制哪些类可以从某个基类继承？

Question

class B {
private:
    friend class C;
    B() = default;
};

class C : public B {};
class D : public B {};

int main() {
    C {};
    D {};
    return 0;
}

我假设由于只有类C是B的朋友，并且B的构造函数是私有的，那么只有类C是有效的并且D不允许实例化B .但事实并非如此works。我的推理哪里错了，如何实现对允许哪些类继承某个基类的这种控制？

更新：正如 cmets 中的其他人所指出的那样，上面的 sn-p 按照我最初在 C++14 下的预期工作，但不是 C++17。在 main() 中将实例化更改为 C c; D d; 在 C++17 模式下也可以正常工作。

Answer 1

这是添加到 C++17 的新功能。正在发生的事情是 C 现在被认为是一个聚合。由于它是一个聚合，它不需要构造函数。如果我们查看[dcl.init.aggr]/1，我们会发现聚合是

聚合是一个数组或一个类

• 没有用户提供的、显式的或继承的构造函数 ([class.ctor])，

• 没有私有或受保护的非静态数据成员（子句 [class.access]），

• 没有虚函数，并且

• 没有虚拟、私有或受保护的基类 ([class.mi])。

[ 注意：聚合初始化不允许访问受保护和私有基类的成员或构造函数。 — 尾注 ]

我们检查了所有这些要点。您没有在C 或D 中声明任何构造函数，所以有项目符号 1。您没有任何数据成员，因此第二个项目符号无关紧要，并且您的基类是公共的，因此第三个项目符号是满意。

在 C++11/14 和 C++17 之间发生的变化是聚合现在可以有基类。你可以看到旧的措辞here，它明确指出不允许使用基类。

我们可以通过检查 trait std::is_aggregate_v like 来确认这一点

int main()
{
    std::cout << std::is_aggregate_v<C>;
}

将打印 1。

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请注意，由于C 是B 的朋友，您可以使用

C c{};
C c1;
C c2 = C();
    

作为初始化C 的有效方法。因为D 不是B 的朋友，所以唯一有效的是D d{};，因为那是聚合初始化。所有其他表单都尝试默认初始化，但由于D 已删除默认构造函数，因此无法完成。

Answer 2

来自What is the default access of constructor in c++：

如果类 X 没有用户声明的构造函数，则没有参数的构造函数被隐式声明为默认构造函数。隐式声明的默认构造函数是其类的内联公共成员。

如果类定义没有显式声明复制构造函数，则隐式声明。 [...] 隐式声明的复制/移动构造函数是其类的内联公共成员。

C 和 D 类的构造函数由编译器在内部生成。

顺便说一句：如果你想玩继承，请确保你定义了虚拟析构函数。