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探索 C++ 设计模式的常见类型和应用

WBOY

发布： 2024-06-26 15:18:02

原创

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问题： c++++ 中常见的有哪些设计模式及其应用？答案：创建型模式：工厂方法：简化对象创建。单例：确保一个类只有一个实例。结构型模式：适配器：兼容不兼容的接口。装饰器：动态扩展对象功能。行为型模式：观察者：自动通知观察者对象状态更改。策略：动态选择和切换算法。

探索 C++ 设计模式的常见类型和应用

探索 C++ 设计模式的常见类型和应用

设计模式是软件开发中的可重用解决方案，可在不同情况下解决常见问题。了解并应用设计模式对编写健壮、灵活和可维护的 C++ 代码至关重要。

常见 C++ 设计模式类型

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创建型模式

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工厂方法：创建对象的工厂接口，而不是显式指定创建类。
单例：确保特定类仅有一个实例存在。

结构型模式

适配器：使两个不兼容的接口能够一起工作。
装饰器：动态地给对象添加额外的功能。

行为型模式

观察者：当一个对象的状态发生更改时，通知多个观察者。
策略：将不同算法封装为独立的类，以便在运行时动态选择和切换它们。

实战案例

工厂方法模式

class ShapeFactory {
public:
    virtual Shape* createShape(ShapeType type) = 0;
};

class RectangleFactory : public ShapeFactory {
public:
    Shape* createShape(ShapeType type) override {
        return new Rectangle();
    }
};

class CircleFactory : public ShapeFactory {
public:
    Shape* createShape(ShapeType type) override {
        return new Circle();
    }
};

int main() {
    ShapeFactory* shapeFactory = new RectangleFactory();
    Shape* shape = shapeFactory->createShape(RECTANGLE); // 创建一个矩形
    return 0;
}

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观察者模式

class Subject {
public:
    virtual void registerObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void notifyObservers() = 0;
};

class ConcreteSubject : public Subject {
public:
    void registerObserver(Observer* observer) override {
        observers.push_back(observer);
    }

    void removeObserver(Observer* observer) override {
        observers.erase(find(observers.begin(), observers.end(), observer));
    }

    void notifyObservers() override {
        for (auto observer : observers) {
            observer->update();
        }
    }

private:
    vector<Observer*> observers;
};

class Observer {
public:
    virtual void update() = 0;
};

class ConcreteObserverA : public Observer {
public:
    void update() override {
        cout << "ObserverA updated." << endl;
    }
};

int main() {
    ConcreteSubject subject;
    ConcreteObserverA observerA;
    subject.registerObserver(&observerA);
    subject.notifyObservers(); // 通知所有已注册的观察者
    return 0;
}

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