C++设计模式解析：GoF23种模式实战

"C++设计模式，包括GoF23种设计模式的解析及C++实现源码，由k_eckel提供分享。" 在软件工程中，设计模式是经过时间和实践验证的解决常见问题的有效方案，它们是面向对象设计中的重要概念。C++设计模式的掌握有助于开发者更高效地设计和实现复杂系统，提高代码的可复用性和可维护性。本文将深入探讨GoF提出的23种设计模式，并附带C++实现源码，帮助读者理解并运用这些模式。 1. 创建型模式（Creation Patterns）： - **工厂模式**：提供一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，使代码能独立于具体的产品类。 - **抽象工厂模式**：为创建一系列相关的或相互依赖的对象提供一个统一的接口，而无需指定它们的具体类。 - **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。 - **建造者模式**：将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 - **原型模式**：通过复制已有对象来创建新对象，避免了直接构造新对象的复杂性。 2. 结构型模式（Structural Patterns）： - **桥接模式**：将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。 - **适配器模式**：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，使得原本因接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 - **装饰器模式**：动态地给一个对象添加一些额外的职责，提供了比继承更有弹性的扩展对象功能的方式。 - **组合模式**：将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。 - **享元模式**：运用共享技术有效支持大量细粒度的对象，减少内存占用。 - **外观模式**：为子系统提供一个统一的接口，使得子系统更加容易使用。 - **代理模式**：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 3. 行为型模式（Behavioral Patterns）： - **模板方法模式**：定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 - **策略模式**：定义了一系列的算法，并将每个算法封装起来，使它们可以互相替换，让算法的变化独立于使用它的客户。 - **状态模式**：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为，看起来它似乎修改了它的类。 - **观察者模式**：定义了对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 - **备忘录模式**：在不破坏封装的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态，以便以后恢复对象的状态。 - **中介者模式**：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，降低系统的耦合度。 - **命令模式**：将请求封装为一个对象，从而可以使用不同的请求、队列请求、或者记录请求日志。 - **访问者模式**：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。 - **责任链模式**：将请求封装为对象并让多个对象处理，链中的对象可以处理请求或传递给链中的下一个对象。 - **迭代器模式**：提供一种方法顺序访问聚合对象的元素，而又不暴露其底层表示。 - **解释器模式**：给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并且提供一个解释器，用于处理这种语言中的句子。 4. 设计模式的解析不仅仅是理论知识，还包括实际应用中的案例分析和C++实现，这对于开发者理解和掌握这些模式至关重要。通过深入学习和实践这些设计模式，开发者可以提升自己的编程技巧，写出更优雅、更具扩展性的代码。