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C++策略模式与函数对象结合使用

P粉602998670
发布: 2025-09-18 14:03:02
原创
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策略模式通过函数对象或模板替代继承,实现算法与逻辑解耦:1. 用std::function封装可调用对象,支持运行时动态切换策略;2. 用模板参数传递策略,编译期绑定,提升性能。

c++策略模式与函数对象结合使用

在C++中,策略模式常用于将算法的实现与使用逻辑解耦。通过结合函数对象(仿函数)或可调用对象(如lambda、std::function),可以更灵活地定义和切换策略,同时避免传统继承带来的复杂性。

策略模式的基本结构

传统策略模式依赖抽象基类和具体子类来实现不同算法:

struct Strategy {
    virtual ~Strategy() = default;
    virtual void execute() = 0;
};
<p>struct ConcreteStrategyA : Strategy {
void execute() override { /<em> 算法A </em>/ }
};</p><p>struct Context {
explicit Context(std::unique_ptr<Strategy> s) : strategy(std::move(s)) {}
void run() { strategy->execute(); }
private:
std::unique_ptr<Strategy> strategy;
};</p>
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这种方式清晰但需要定义多个类,略显繁琐。

使用函数对象替代继承

可以用std::function封装可调用对象,使策略更轻量:

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class FlexibleContext {
public:
    using StrategyFunc = std::function<void()>;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>explicit FlexibleContext(StrategyFunc func) : strategy(std::move(func)) {}

void run() { strategy(); }

void set_strategy(StrategyFunc func) { strategy = std::move(func); }
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private: StrategyFunc strategy; };

这样就可以传入函数指针、lambda、仿函数等:

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void function_strategy() { /* 普通函数 */ }
<p>int main() {
FlexibleContext ctx([]{ std::cout << "Lambda strategy\n"; });
ctx.run();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>ctx.set_strategy(function_strategy);
ctx.run();

ctx.set_strategy(std::bind(&MyClass::method, myObj));
ctx.run();
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}

模板化策略提升性能

使用模板避免std::function的虚函数开销:

template<typename Strategy>
class TemplateContext {
public:
    explicit TemplateContext(Strategy s) : strategy(std::move(s)) {}
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>void run() { strategy(); }
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private: Strategy strategy; };

支持任意可调用类型,编译期绑定,效率更高:

auto lambda = [] { std::cout << "Fast lambda\n"; };
TemplateContext ctx(lambda);
ctx.run(); // 内联调用,无开销
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这种组合方式让策略模式更简洁、高效。使用std::function适合运行时动态切换,模板则适用于编译期确定策略且追求性能的场景。基本上就这些。

以上就是C++策略模式与函数对象结合使用的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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