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C++如何实现备忘录 C++备忘录模式的实现

裘德小鎮的故事

发布： 2025-08-12 16:07:01

原创

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c++如何实现备忘录 c++备忘录模式的实现

C++备忘录模式，简单来说，就是保存对象的状态，以便将来可以恢复。想象一下，你在玩游戏，时不时地保存一下进度，万一挂了，还能回到之前的状态。备忘录模式就是干这个的。

实现备忘录模式，我们需要三个角色：发起人(Originator)、备忘录(Memento)和管理者(Caretaker)。

发起人(Originator): 这是需要保存状态的对象。它负责创建备忘录，并将自身的状态存储到备忘录中，并在需要时从备忘录中恢复状态。

备忘录(Memento): 备忘录对象存储发起人的内部状态。它的目的是防止发起人以外的其他对象访问状态。

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管理者(Caretaker): 管理者负责保存备忘录对象，但不检查备忘录的内容。它只负责在适当的时候将备忘录传递给发起人。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

class Originator {
private:
    std::string state;

public:
    Originator(std::string state) : state(state) {}

    void setState(std::string state) {
        this->state = state;
        std::cout << "State changed to: " << state << std::endl;
    }

    std::string getState() const {
        return state;
    }

    class Memento { // 嵌套类，备忘录
    private:
        std::string state;

    public:
        Memento(std::string state) : state(state) {}

        std::string getState() const {
            return state;
        }
    };

    Memento saveStateToMemento() {
        std::cout << "Saving state to Memento..." << std::endl;
        return Memento(state);
    }

    void getStateFromMemento(Memento memento) {
        state = memento.getState();
        std::cout << "State restored from Memento: " << state << std::endl;
    }
};

class Caretaker {
private:
    std::vector<Originator::Memento> mementoList;

public:
    void add(Originator::Memento state) {
        mementoList.push_back(state);
    }

    Originator::Memento get(int index) {
        return mementoList[index];
    }
};

int main() {
    Originator originator("State #1");
    Caretaker caretaker;

    caretaker.add(originator.saveStateToMemento());
    originator.setState("State #2");
    caretaker.add(originator.saveStateToMemento());
    originator.setState("State #3");
    caretaker.add(originator.saveStateToMemento());
    originator.setState("State #4");

    std::cout << "Current State: " << originator.getState() << std::endl;
    originator.getStateFromMemento(caretaker.get(0));
    std::cout << "First saved State: " << originator.getState() << std::endl;
    originator.getStateFromMemento(caretaker.get(1));
    std::cout << "Second saved State: " << originator.getState() << std::endl;

    return 0;
}

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C++备忘录模式的实现

备忘录模式在C++游戏开发中的应用

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游戏开发中，备忘录模式常用于实现游戏状态的保存和恢复功能。例如，玩家在游戏中进行到某个阶段，可以保存当前的游戏状态，以便在游戏失败或者需要回溯时，能够恢复到之前的状态。这在RPG游戏中尤为常见，可以允许玩家尝试不同的策略，并在必要时回退。此外，在某些策略游戏中，备忘录模式可以用于实现撤销操作，允许玩家撤销之前的行动，重新制定策略。

如何选择备忘录模式的实现方式：内部类 vs 外部类

备忘录的实现方式主要有两种：内部类和外部类。使用内部类（如上面的例子）可以更好地封装备忘录，防止外部访问，但会增加代码的复杂性。使用外部类则更加灵活，可以更容易地扩展备忘录的功能，但需要注意保护备忘录的状态，防止被外部修改。选择哪种方式取决于具体的应用场景和需求。如果需要严格保护备忘录的状态，并且备忘录的结构比较简单，那么内部类是一个不错的选择。如果需要更加灵活地处理备忘录，并且可以接受一定的风险，那么外部类可能更适合。

备忘录模式的优缺点分析：何时应该避免使用？

备忘录模式的主要优点是：提供了一种保存对象状态的机制，允许在不破坏封装性的前提下恢复对象的状态。缺点也很明显：如果发起人的状态非常复杂，备忘录对象可能会占用大量的内存。此外，频繁地创建和恢复备忘录对象可能会影响程序的性能。因此，在以下情况下，应该避免使用备忘录模式：