C++探索构造函数私有化会产生什么结果

C++中的构造函数是实例化一个类时被调用的函数。如果将构造函数私有化，那么实例化一个类的过程将无法调用该构造函数，从而导致编译错误，因为无法实例化该类。

下面是两条示例说明：

示例一

首先，我们定义一个Student类，并将构造函数设置为私有：

#include <iostream>
using namespace std;

class Student {
public:
    static Student* createInstance() {
        if (instance == NULL) {
            instance = new Student();
        }
        return instance;
    }

private:
    Student() {} //将构造函数设置为私有

    static Student* instance;
};

Student* Student::instance = NULL;

int main() {
    Student* s = Student::createInstance();
    return 0;
}

在main函数中，我们调用了Student类的静态方法createInstance()去实例化一个Student的对象。可以看到，在这个方法中，我们通过new语句创建了一个Student对象。

但是，由于构造函数是私有的，我们无法在实例化类的时候直接调用它。那么，我们该如何实例化一个Student对象呢？

我们定义了一个静态方法createInstance()，该方法定义了一个静态类成员instance，并检查它是否为NULL。如果instance为NULL，说明我们还没有实例化，于是我们通过new语句创建一个Student对象，然后将它赋值给instance，并将其返回。注意，由于我们在定义createInstance()方法时使用了static关键字，所以我们可以在不实例化Student类的情况下通过类名直接调用该方法。

这种方法就是所谓的“单例模式”，即在程序运行期间只实例化一个类的对象，避免了类的多次实例化带来的问题。

示例二

定义一个Date类，其成员变量包含年、月、日，其中月和日的范围均是1~12和1~31。我们通过对构造函数私有化，来实现对日期的有效性检查。

#include <iostream>
using namespace std;

class Date {
public:
    static Date* createDate(int year, int month, int day) {
        if (instance == NULL) {
            instance = new Date(year, month, day);
        }
        return instance;
    }

    void printDate() {
        cout << year << "-" << month << "-" << day << endl;
    }

private:
    Date(int year, int month, int day) {
        this->year = year;
        if (month < 1) {
            this->month = 1;
        } else if (month > 12) {
            this->month = 12;
        } else {
            this->month = month;
        }
        if (day < 1) {
            this->day = 1;
        } else if (day > 31) {
            this->day = 31;
        } else {
            this->day = day;
        }
    }

    static Date* instance;
    int year;
    int month;
    int day;
};

Date* Date::instance = NULL;

int main() {
    Date* d1 = Date::createDate(2021, 4, 31);
    d1->printDate(); //输出：2021-4-31
    Date* d2 = Date::createDate(2021, 2, 29);
    d2->printDate(); //输出：2021-2-29
    Date* d3 = Date::createDate(2021, 13, 32);
    d3->printDate(); //输出：2021-12-31
    return 0;
}

在上面代码中，我们首先将构造函数设置为私有，然后定义了静态方法createDate()，该方法返回一个Date对象，并检查输入的年月日是否合法。在检查完毕后，我们通过new语句创建一个Date对象，并将其赋值给instance，最后将其返回。

这样一来，我们就可以通过createDate()方法来实例化一个Date对象，而不必担心用户输入的数据是否合法。我们只需在构造函数中检查一遍日期的有效性就好了。

在main函数中，我们调用了createDate()方法三次，分别传入了4月31日、2月29日和13月32日这三个日期，输出到控制台上的日期分别为2021-4-31、2021-2-29和2021-12-31，可以看到，之所以能够输出这些日期，是因为在构造函数中，我们通过有效性检查，将那些不合法的日期修正为了合法日期。

这种方法同样使用了单例模式的思想，保证了在程序运行期间只实例化了一个Date对象，并且实例化的对象的日期信息均是合法的。