访问修饰符为何影响列表初始化的构造函数匹配？私有成员类如何列表初始化？

问题背景 #

在C++中，拥有公有成员的类（如下例的Foo）可通过列表初始化正常创建对象，但仅包含私有成员的类（如下例的Bar）使用列表初始化时会触发编译错误，提示找不到匹配的构造函数。

代码示例 #

#include <string>

class Foo {
public:
    int a;
    std::string s;
    float f;
};

class Bar {
    int a;
    std::string s;
    float f;
};

int main() {
    Foo obj{0, "", 0.0f};
    // Bar obj2{0, "", 0.0f};    // Error! 

    return 0;
}

编译错误信息 #

<source>: In function 'int main()':
<source>:18:25: error: no matching function for call to 'Bar::Bar(<brace-enclosed initializer list>)'
    18 | Bar obj2{0, "", 0.0f};
       | ^
<source>:10:7: note: candidate: 'Bar::Bar()'
    10 | class Bar {
       | ^~~
<source>:10:7: note: candidate expects 0 arguments, 3 provided
<source>:10:7: note: candidate: 'Bar::Bar(const Bar&)'
<source>:10:7: note: candidate expects 1 argument, 3 provided
<source>:10:7: note: candidate: 'Bar::Bar(Bar&&)'
<source>:10:7: note: candidate expects 1 argument, 3 provided

问题解答 #

1. 如何实现仅由私有变量组成的简单类的直接列表初始化？ #

最直接的方式是手动显式定义与成员变量匹配的构造函数，通过成员初始化列表完成私有成员的赋值：

class Bar {
    int a;
    std::string s;
    float f;
public:
    Bar(int a_, std::string s_, float f_) 
        : a(a_), s(std::move(s_)), f(f_) {}
};

此时即可通过Bar obj2{0, "", 0.0f};直接完成列表初始化。

如果需要更灵活的初始化逻辑，也可以提供静态工厂函数：

class Bar {
    int a;
    std::string s;
    float f;
public:
    static Bar create(int a_, std::string s_, float f_) {
        Bar instance;
        instance.a = a_;
        instance.s = std::move(s_);
        instance.f = f_;
        return instance;
    }
};

使用方式为auto obj2 = Bar::create(0, "", 0.0f);，虽不属于直接列表初始化，但能实现相同的初始化效果。

2. 能否让编译器自动生成具备类似功能的构造函数？ #

不能。编译器自动生成的构造函数仅包括默认构造函数、拷贝构造函数、移动构造函数，不会自动生成适配列表初始化的带参构造函数。

核心原因是：支持列表初始化的**聚合类（Aggregate Class）**要求所有非静态数据成员必须是公有的，而Bar的成员为私有，不符合聚合类的定义，因此编译器不会为其生成支持列表初始化的构造逻辑。若要实现该功能，必须手动显式定义构造函数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Isuxiz Slidder