C++单例静态函数调用std::make_shared无法访问私有构造函数问题

你遇到的编译报错本质是权限访问上下文的问题：
类的静态成员函数确实有权限调用私有构造函数，但std::make_shared<T>是标准库提供的全局模板函数，构造对象的实际操作是在std::make_shared的内部逻辑中执行的，该函数不属于GLFWContextSingleton的成员也没有被声明为友元，因此没有权限访问类的私有构造函数，和你在哪个函数里调用std::make_shared无关。

不推荐声明std::make_shared为友元的方式，该方式强依赖标准库的内部实现，可移植性差，常用的可行修复方案有两种：

• 方案1：直接用new构造对象（改动最小）
  放弃使用std::make_shared，直接在GetInstance函数内调用new创建对象，此时构造函数的调用上下文是类的静态成员函数，有权限访问私有构造，修改后的GetInstance代码如下：

std::shared_ptr<GLFWContextSingleton> GLFWContextSingleton::GetInstance()
{
    static std::weak_ptr<GLFWContextSingleton> weak_singleton_instance;
    auto singleton_instance = weak_singleton_instance.lock();

    if (singleton_instance == nullptr)
    {
        // 直接在当前上下文调用私有构造，权限合法
        singleton_instance = std::shared_ptr<GLFWContextSingleton>(new GLFWContextSingleton());
        weak_singleton_instance = singleton_instance;
    }

    return singleton_instance;
}

• 方案2：密钥模式保留std::make_shared的优化特性
  std::make_shared会把对象和控制块分配在同一块内存，性能更优，如果要保留这个特性，可以用密钥访问的方式实现：
  首先修改类的声明，增加私有密钥类型，修改构造函数的公开签名：

#ifndef GLFW_CONTEXT_H
#define GLFW_CONTEXT_H

#include <memory>

class GLFWContextSingleton
{
public:
    static std::shared_ptr<GLFWContextSingleton> GetInstance();
    ~GLFWContextSingleton();
    GLFWContextSingleton(const GLFWContextSingleton& other) = delete;
    GLFWContextSingleton* operator=(const GLFWContextSingleton* other) = delete;

    // 构造函数公开，但需要传入私有类型的密钥，外部无法调用
    GLFWContextSingleton(struct ConstructorToken) {}
    
private:
    // 私有密钥类型，只有类内部可以访问
    struct ConstructorToken {};
};

#endif

然后修改GetInstance的实现，传入密钥调用std::make_shared：

std::shared_ptr<GLFWContextSingleton> GLFWContextSingleton::GetInstance()
{
    static std::weak_ptr<GLFWContextSingleton> weak_singleton_instance;
    auto singleton_instance = weak_singleton_instance.lock();

    if (singleton_instance == nullptr)
    {
        // 类内部可以访问ConstructorToken类型，构造合法
        singleton_instance = std::make_shared<GLFWContextSingleton>(ConstructorToken{});
        weak_singleton_instance = singleton_instance;
    }

    return singleton_instance;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nick2225