C++详解23种经典设计模式：从入门到实践

C++设计模式是一份详尽的教程，涵盖了GoF（Gang of Four，四位著名软件设计专家）提出的23种经典设计模式。这些模式旨在帮助开发者理解和应用面向对象编程的最佳实践，提升代码的可维护性、灵活性和可扩展性。教程从创建型模式开始，依次深入到结构型模式和行为模式，每个模式都包括概念解析、应用场景以及C++实现示例。 在创建型模式部分，主要包括： 1. Factory模式：提供一种创建对象的最佳方式，而不必指定具体类，使代码更灵活。 2. AbstractFactory模式：定义一个接口用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们具体的类。 3. Singleton模式：确保系统中只有一个实例，并提供全局访问点，常用于资源管理。 4. Builder模式：将复杂对象的构建过程分解为多个步骤，便于扩展和修改构建过程。 5. Prototype模式：通过克隆已存在的对象来创建新对象，避免重复创建相同对象。 结构型模式涉及： - Bridge模式：将抽象部分和实现部分分离，使它们可以独立变化。 - Adapter模式：使不兼容的接口可以协同工作，简化系统集成。 - Decorator模式：动态地给对象添加新的行为或责任，而无需改变其原有结构。 - Composite模式：组合相似对象以表示单个组件，支持树形结构。 - Flyweight模式：减少对象的实例数量，提高性能，特别适用于大量细粒度对象的场景。 - Facade模式：提供一个简单的接口来访问复杂的子系统，隐藏其实现细节。 - Proxy模式：为其他对象提供代理，控制对原对象的访问，实现安全或性能优化。 行为模式则关注如何控制对象的行为： - Template Method模式：规定算法的主要步骤，允许子类重写某些步骤。 - Strategy模式：定义一系列算法，让它们之间可以互换，而无须更改调用它们的客户。 - State模式：允许对象在不同的状态下执行不同的行为。 - Observer模式：定义了一种一对多依赖关系，当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知。 - Memento模式：保存对象的状态，以便在任何时刻恢复到先前的状态。 - Mediator模式：提供了一个中介者角色，使得各对象不需要彼此直接通信，降低他们之间的耦合度。 - Command模式：封装请求，使请求本身可以被存储、传递和调度，同时还能支持撤销操作。 - Visitor模式：让一个对象遍历另一个对象的集合，可以改变遍历的行为，而无需修改遍历的类。 - Chain of Responsibility模式：处理请求的职责在一个链中逐级传递，直到找到能够处理该请求的对象。 - Iterator模式：提供一种方法顺序访问聚合对象元素的一系列，而不暴露其内部表示。 - Interpreter模式：将一个编译后的表达式或程序转换为可执行的步骤，适用于嵌入式语言和领域特定语言。 通过学习和实践这些设计模式，C++开发者可以提升代码质量，更好地组织和复用代码，从而在实际项目中提高效率并降低维护成本。