C++设计原则SOLID 面向对象设计规范-C++-PHP中文网

C++设计原则SOLID 面向对象设计规范

P粉602998670

发布： 2025-08-28 09:58:01

原创

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SOLID原则在C++中通过单一职责、开闭原则、里氏替换、接口隔离和依赖倒置提升代码质量，具体表现为：类职责单一，扩展通过继承抽象基类实现，子类不破坏父类行为，接口按需拆分，高层模块依赖抽象而非具体实现，从而增强可维护性与可扩展性。

c++设计原则solid 面向对象设计规范

SOLID 是面向对象设计中的五个核心原则，旨在提升代码的可维护性、可扩展性和可重用性。尽管这些原则最初不局限于 C++，但在 C++ 开发中尤其重要，因为 C++ 支持多态、继承和抽象等特性，容易因设计不当导致代码耦合严重、难以测试和维护。以下是 SOLID 原则在 C++ 中的具体体现和应用方式。

单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）

一个类应该只有一个引起它变化的原因。换句话说，一个类只负责一项职责。

在 C++ 中，如果一个类既负责数据解析，又负责文件读写，还负责日志记录，那么它就违背了 SRP。应当将这些职责拆分到不同的类中。

例如：

定义一个
```
FileReader
```
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类专门处理文件读取
定义一个
```
DataParser
```
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类处理数据解析
定义一个
```
Logger
```
登录后复制
类处理日志输出

这样每个类只关注自己的任务，修改日志格式不会影响文件读取逻辑。

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开闭原则（Open/Closed Principle, OCP）

软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。

在 C++ 中，可以通过抽象基类和多态实现这一原则。当需要新增功能时，不修改已有代码，而是通过继承和重写来扩展行为。

例如：

定义一个抽象类
```
Shape
```
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，包含虚函数
```
area()
```
登录后复制
派生类
```
Circle
```
登录后复制
和
```
Rectangle
```
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实现各自的面积计算
后续添加
```
Triangle
```
登录后复制
时，无需修改使用
```
Shape
```
登录后复制
的代码

这样客户端代码依赖于抽象，而不是具体实现，易于扩展。

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle, LSP）

子类对象应该能够替换其父类对象，而不会破坏程序的正确性。

在 C++ 中，如果派生类重写了基类方法，但改变了其行为契约（如前置条件更严格或后置条件更弱），就可能违反 LSP。

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常见违反示例：

```
Square
```
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继承自
```
Rectangle
```
登录后复制
，但设置宽高时互相影响
重写虚函数时抛出额外异常或改变返回逻辑

应确保子类行为与父类语义一致，必要时使用组合替代继承。

接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）

客户端不应依赖于它们不需要的接口。应将大接口拆分为更小、更具体的接口。

C++ 中没有原生的“接口”关键字，但可通过纯虚类模拟接口。避免让一个类实现大量无关的纯虚函数。

例如：

不要定义一个包含
```
print()
```
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、
```
scan()
```
登录后复制
、
```
fax()
```
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的大接口
应拆分为
```
Printer
```
登录后复制
、
```
Scanner
```
登录后复制
、
```
FaxMachine
```
登录后复制
三个独立接口
多功能设备类可同时继承多个接口，而简单打印机只需实现
```
Printer
```
登录后复制