什么时候私有构造函数不是私有构造函数？

Question 1

假设我有一个类型，并且想将其默认构造函数设为私有。我写以下内容：

class C {
    C() = default;
};

int main() {
    C c;           // error: C::C() is private within this context (g++)
                   // error: calling a private constructor of class 'C' (clang++)
                   // error C2248: 'C::C' cannot access private member declared in class 'C' (MSVC)
    auto c2 = C(); // error: as above
}

大。

但是后来，构造函数变得不像我想的那样私有：

class C {
    C() = default;
};

int main() {
    C c{};         // OK on all compilers
    auto c2 = C{}; // OK on all compilers
}

这使我感到非常惊奇，意外和明显不受欢迎的行为。为什么这样可以？

Question 2

诀窍在C ++ 14 8.4.2 / 5 [dcl.fct.def.default]中：

...如果函数是用户声明的，并且未在其第一个声明中显式默认或删除，则由用户提供。...

这意味着C的默认构造函数实际上不是用户提供的，因为它是在其第一个声明中显式默认的。因此，C没有用户提供的构造函数，因此是每个8.5.1 / 1 [dcl.init.aggr]的集合：

的骨料是没有用户提供的构造的阵列或一个类（第9节）（12.1），无私有或保护非静态数据成员（第11），没有基类（第10节），并且没有虚拟功能（10.3 ）。

Question 3

您不是在调用默认构造函数，而是在聚合类型上使用聚合初始化。允许聚合类型具有默认的构造函数，只要它在首次声明的位置是默认的即可：

来自[dcl.init.aggr] / 1：

集合是具有以下内容的数组或类（子句[class]）

没有用户提供的构造函数（[class.ctor]）（包括从基类继承的[[namespace.udecl]）），

没有私有或受保护的非静态数据成员（子句[class.access]），

没有虚拟功能（[class.virtual]），并且

没有虚拟，私有或受保护的基类（[class.mi]）。

并从[dcl.fct.def.default] / 5起

显式默认函数和隐式声明函数统称为默认函数，实现应为其提供隐式定义（[class.ctor] [class.dtor]，[class.copy]），这可能意味着将它们定义为已删除。如果函数是由用户声明的，并且未在其第一个声明中显式默认或删除，则由用户提供。用户提供的显式默认函数（即，在其第一次声明后显式默认）在显式默认的点定义；如果将此类函数隐式定义为Delete，则程序格式错误。[注意：在首次声明函数后将其声明为默认函数可以提供有效的执行和简洁的定义，同时还可以为不断发展的代码库提供稳定的二进制接口。—尾注]

因此，我们对合计的要求是：

没有非公开成员
没有虚拟功能
没有虚拟或非公共基类
没有用户提供的构造函数的继承或其他继承，这仅允许以下构造函数：
- 隐式声明，或
- 同时明确声明并定义为默认值。

C 满足所有这些要求。

自然地，您可以通过简单地提供一个空的默认构造函数，或者在声明它之后将其定义为默认值来摆脱这种错误的默认构造行为：

class C {
    C(){}
};
// --or--
class C {
    C();
};
inline C::C() = default;

Question 4

Angew和jaggedSpire的答案非常好，适用于C ++ 11。和C ++ 14。和C ++ 17。

但是，在 C ++ 20，情况有所变化，OP中的示例将不再编译：

class C {
    C() = default;
};

C p;          // always error
auto q = C(); // always error
C r{};        // ok on C++11 thru C++17, error on C++20
auto s = C{}; // ok on C++11 thru C++17, error on C++20

正如两个答案所指出的，后两个声明起作用的原因是因为C是一个聚合，并且这是聚合初始化。但是，由于P1008（使用与OP不太相似的激励示例）的结果，聚合的定义在C ++ 20中从[dcl.init.aggr] / 1变为：

集合是具有以下内容的数组或类（[class]）

没有用户声明或继承的构造函数（[class.ctor]），

没有私有或受保护的直接非静态数据成员（[class.access]），

没有虚拟功能（[class.virtual]），并且

没有虚拟，私有或受保护的基类（[class.mi]）。

强调我的。现在，该要求是没有用户声明的构造函数，而过去则是（因为两个用户都引用了他们的答案，并且可以在C ++ 11，C ++ 14和C ++ 17的历史上进行查看），因此没有用户提供的构造函数。C用户的默认构造函数是声明的，但不是用户提供的，因此在C ++ 20中不再是聚合的。

这是聚合更改的另一个说明性示例：

class A { protected: A() { }; };
struct B : A { B() = default; };
auto x = B{};

B在C ++ 11或C ++ 14中不是聚合，因为它具有基类。因此，B{}只需调用默认构造函数（用户声明但不是用户提供的）即可访问A的受保护默认构造函数。

在C ++ 17中，作为P0017的结果，聚合被扩展为允许基类。B是C ++ 17中的集合，这意味着B{}必须初始化所有子对象（包括A子对象）的集合初始化。但是由于A的默认构造函数受到保护，因此我们无法访问它，因此此初始化格式不正确。

在C ++ 20中，由于B用户声明了构造函数，因此它不再是聚合，因此B{}恢复为调用默认构造函数，并且这也是格式正确的初始化。