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C++怎么实现策略设计模式_C++行为型模式与Strategy Pattern应用

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发布: 2025-11-20 11:44:02
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c++怎么实现策略设计模式_c++行为型模式与strategy pattern应用

策略模式(Strategy Pattern)是C++中常用的行为型设计模式之一,它允许在运行时动态选择算法或行为。核心思想是将算法的实现与使用算法的类解耦,通过多态机制实现不同策略的自由切换。

策略模式的基本结构

策略模式包含三个主要角色:

  • 策略接口(Strategy):定义所有支持算法的公共接口,通常是一个抽象基类或纯虚函数类。
  • 具体策略(Concrete Strategy):实现策略接口的具体类,每个类封装一种算法。
  • 上下文(Context):持有策略对象的引用或指针,调用策略接口执行算法,可在运行时更换策略。

下面是一个简单的C++实现示例:

// 策略接口 class Strategy { public: virtual ~Strategy() = default; virtual void execute() const = 0; };

// 具体策略A class ConcreteStrategyA : public Strategy { public: void execute() const override { std::cout << "执行策略A\n"; } };

// 具体策略B class ConcreteStrategyB : public Strategy { public: void execute() const override { std::cout << "执行策略B\n"; } };

// 上下文类 class Context { private: Strategy* strategy_;

public: explicit Context(Strategy* strategy) : strategy_(strategy) {}

void setStrategy(Strategy* strategy) {
    strategy_ = strategy;
}

void performAction() const {
    if (strategy_) {
        strategy_->execute();
    }
}
登录后复制

};

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实际应用场景

策略模式适用于以下情况:

  • 有多个相似类,仅行为不同,比如排序、支付方式、日志记录方式等。
  • 需要在运行时动态切换算法,避免使用大量条件判断语句(如if-else或switch)。
  • 希望对用户隐藏算法细节,只暴露接口。

例如,在一个支付系统中,可以定义不同的支付策略:

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class PaymentStrategy { public: virtual ~PaymentStrategy() = default; virtual void pay(int amount) const = 0; };

class CreditCardPayment : public PaymentStrategy { public: void pay(int amount) const override { std::cout << "使用信用卡支付: " << amount << "元\n"; } };

class AlipayPayment : public PaymentStrategy { public: void pay(int amount) const override { std::cout << "使用支付宝支付: " << amount << "元\n"; } };

class ShoppingCart { private: PaymentStrategy strategy_; public: void setPaymentMethod(PaymentStrategy s) { strategy = s; } void checkout(int amount) { strategy->pay(amount); } };

这样,购物车无需关心具体支付方式,只需调用统一接口即可。

使用现代C++优化策略模式

传统策略模式依赖继承和指针,但C++11以后可以用更灵活的方式实现,比如使用std::function和lambda表达式:

#include <functional> #include <iostream>

class ContextModern { private: std::function<void()> strategy_;

public: void setStrategy(std::function<void()> strategy) { strategy_ = strategy; }

void execute() const {
    if (strategy_) strategy_();
}
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};

// 使用示例 ContextModern ctx; ctx.setStrategy([]{ std::cout << "Lambda策略执行\n"; }); ctx.execute();

这种方式更加简洁,适合轻量级策略或临时逻辑,避免类膨胀。

基本上就这些。策略模式通过分离算法与使用逻辑,提升了代码的可维护性和扩展性,是C++中处理多态行为的有力工具。合理使用,能让程序更清晰、更灵活。

以上就是C++怎么实现策略设计模式_C++行为型模式与Strategy Pattern应用的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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