C++11单例实现中私有构造/析构函数访问权限差异问题

首先明确一个前提：第一种初始化写法的编译错误和构造函数无关——两种写法里构造函数的调用都是合法的，报错的核心差异来自两种写法生成对象的生命周期规则不同，触发析构函数访问校验的逻辑完全不一样。

为什么new MainLoop()写法中私有构造函数可以正常调用？ #

C++的访问控制（public/private/protected）是按类作用域校验，而非按代码所在的文件物理位置校验：

• s_instance是MainLoop类的静态成员，对它做初始化的代码属于MainLoop类的作用域范畴，天然拥有该类所有私有、保护成员的访问权限，构造、析构函数在这个上下文里本来就是可见的。
• 不要误以为静态成员初始化写在.cpp文件里就算“类外”，静态成员的定义本身就是类的组成部分，在这个上下文里调用私有构造完全符合C++语法规则。第一种写法构造临时对象时没有触发构造函数访问错误，也能佐证这一点。

两种写法下析构函数访问校验为什么存在差异？ #

核心区别是两种写法创建的对象存储类型不同，编译器对析构调用的要求完全不一样：

第一种栈临时对象写法 #

const MainLoop &MainLoop::s_instance( (MainLoop()) );

• 这里MainLoop()创建的是自动存储期（栈上）的临时对象，按照C++标准，哪怕用const引用绑定临时对象延长生命周期，编译器也必须保证这个对象最终会被析构：普通局部引用绑定的场景下，临时对象会在引用离开作用域时析构；静态/全局引用绑定的场景下，临时对象会在程序退出时由运行时退出流程负责析构。
• 负责析构的运行时退出流程不属于MainLoop类的作用域，没有权限访问私有析构函数，编译器在编译阶段就能预判到这个非法访问，所以直接抛出错误。
• 补充：C++17标准落地前，这个写法还会因为类里私有的移动/拷贝构造触发额外编译错误，只是析构的访问错误通常会被编译器优先报出。

第二种堆动态分配写法 #

const MainLoop &MainLoop::s_instance( *( new MainLoop()) );

• 这里new MainLoop()创建的是动态存储期（堆上）的对象，C++标准规定动态分配的对象不会自动触发析构，只有代码显式调用delete时才会执行析构逻辑。
• 这段代码里全程没有写delete释放这个堆对象，编译器从头到尾不需要生成任何调用~MainLoop()的代码，自然不会触发析构函数的访问权限校验，所以可以正常编译。
• 这种故意不释放堆上单例的写法是C++单例的经典实现之一，好处是可以规避静态对象跨编译单元的销毁顺序问题，刚好因为不需要主动析构，和私有析构的写法完全适配。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Anton Tretyakov