在没有朋友的情况下授予对私有构造函数的访问权限？

Question

我正在编写一些代码，我遇到了类似的情况：

struct Bar;

struct Foo{
    friend struct Bar;
private:
    Foo(){}
    void f(){}
    void g(){}
};

struct Bar {
   Foo* f;
   Bar()  { f = new Foo();}
   ~Bar() { delete f;}
};

int main(){
  Bar b;
}

我宁愿拥有Bar 而不是Foo 的friend，因为除了Foos 构造函数Bar 不需要访问任何Foos 私有方法（因此不应该拥有使用权）。有没有办法只允许Bar 创建Foos 而不让他们成为朋友？

PS：意识到问题可能不是 100% 清楚。我不介意它是否通过朋友，只是所有Bar 都可以访问所有私有方法这一事实让我感到不安（friends 通常就是这种情况），这就是我想要避免的。幸运的是，到目前为止给出的答案都没有与这种糟糕的表述有问题。

Answer 1

这正是attorney-client 成语的用途：

struct Bar;

struct Foo {
    friend struct FooAttorney;
private:
    Foo(){}
    void f(){}
    void g(){}
};

class FooAttorney {
  static Foo* makeFoo() { return new Foo; }
  friend struct Bar;
};

struct Bar {
   Foo* f;
   Bar()  { f = FooAttorney::makeFoo();}
   ~Bar() { delete f;}
};

int main(){
  Bar b;
}

在模仿生活时尚的代码中，班级声明了一名律师，该律师将调解它愿意与选定各方分享的秘密。

Answer 2

如果不想再介绍类，可以缩小朋友圈，和Bar的构造函数Foo的朋友做朋友。它要求Bar 的定义对Foo 可用，并且它仍然让Bar 的构造函数不受限制地访问Foo 的私有实现：

struct Foo;

struct Bar {
   Foo* f;
   Bar();
   ~Bar();
};

struct Foo{
    friend Bar::Bar();
private:
    Foo(){}
    void f(){}
    void g(){}
};

Bar::Bar() : f(new Foo()) {
}

Bar::~Bar() {
    delete f;
}

这并不能完全达到你想要的效果，但它会让友谊更有针对性。

Answer 3

我想到的一种方法是有一个内部class 使Bar 成为它的朋友，因此只有Bar 可以创建它，并且内部class 可以用作Foo 构造函数的附加参数所以只有class的朋友可以调用它。

class Foo
{
public:
    // only friends of the special key can invoke the constructor
    // or any member function that includes it as a dummy parameter
    class special_key {friend class Bar; special_key(){}};

    // making special_key a dummy parameter makes sure only friends of
    // the special key can invoke the function
    Foo(special_key) {}
    void f(){}
    void g(){}
};

class Bar
{
public:
    // only Bar functions can create the special key
    Bar() { f = std::make_unique<Foo>(Foo::special_key()); }

private:
    std::unique_ptr<Foo> f;
};

除了限制对特定函数的访问外，该技术还允许使用智能指针make 函数，而直接友谊则不能。