0

0

c++如何实现装饰器模式_c++ 类包装与功能动态扩展【实战】

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-01-08 15:05:02

|

842人浏览过

|

来源于php中文网

原创

C++装饰器模式需手动实现,核心是接口抽象+组合+RAII:定义含virtual析构与虚函数的Component基类,装饰器通过std::unique_ptr持有并转发被包装对象,利用移动语义链式构建,确保所有权清晰与资源安全。

c++如何实现装饰器模式_c++ 类包装与功能动态扩展【实战】

装饰器模式在 C++ 中没有语言级支持,必须手动实现

C++ 没有 Python 那样的 @decorator 语法,所谓“装饰器模式”是设计模式层面的结构复用方案,核心是通过组合而非继承来动态添加行为。它不依赖语法糖,而是靠接口抽象 + 指针/引用 + RAII 控制生命周期来达成。

用抽象基类定义组件接口,所有装饰器和具体组件都继承它

这是最关键的一步:没有统一接口,就无法透明替换和嵌套。接口中至少要有一个虚函数(如 operation()),且析构函数必须是 virtual,否则通过基类指针 delete 派生对象会未定义行为。

class Component {
public:
    virtual ~Component() = default;
    virtual void operation() const = 0;
};

class ConcreteComponent : public Component { public: void operation() const override { std::cout << "ConcreteComponent executed\n"; } };

常见错误:忘记 virtual ~Component() → 内存泄漏或崩溃;把 operation() 声明为非虚 → 装饰器调用时静态绑定到基类空实现。

装饰器类持有 Component 指针,并在构造时接收被包装对象

装饰器不是派生自具体类,而是组合一个 Component*(或 std::unique_ptr)。它转发调用,再在前后插入额外逻辑 —— 这就是“动态扩展”的实质。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

Durable AI
Durable AI

AI网站建设者,用AI在30秒内建立一个网站。

下载
  • 推荐用 std::unique_ptr 管理所有权,避免裸指针悬空
  • 装饰器构造函数应接受右值引用(std::unique_ptr&&)以支持链式构建
  • 不要在装饰器里拷贝被包装对象 —— 否则失去“动态”特性,变成静态包装
class LoggingDecorator : public Component {
    std::unique_ptr wrapped_;
public:
    explicit LoggingDecorator(std::unique_ptr&& w)
        : wrapped_(std::move(w)) {}
void operation() const override {
    std::cout << "[LOG] before\n";
    wrapped_->operation();
    std::cout << "[LOG] after\n";
}

};

多层装饰需注意构造顺序和内存管理边界

new TimingDecorator(new LoggingDecorator(new ConcreteComponent)) 这种写法在 C++ 里极易出错。正确做法是用移动语义逐层包裹:

auto comp = std::make_unique();
comp = std::make_unique(std::move(comp));
comp = std::make_unique(std::move(comp));
comp->operation(); // 输出日志 + 计时 + 原操作

容易踩的坑:
- 用裸指针层层 new,忘了 delete → 泄漏
- 传入左值给装饰器构造函数 → 编译失败(因只接受右值)
- 在装饰器内部直接 new 具体类并裸存指针 → 所有权混乱,RAII 失效
- 忘记装饰器也需实现全部纯虚函数(哪怕只是转发),否则无法编译

C++ 的装饰器模式真正难的不是写几行代码,而是厘清谁拥有对象、谁负责释放、在哪一层做资源初始化 —— 这些在 Python 里由解释器托管的事,在 C++ 里全得你亲手掐着 RAII 的脉搏来安排。

相关专题

更多
python开发工具
python开发工具

php中文网为大家提供各种python开发工具,好的开发工具,可帮助开发者攻克编程学习中的基础障碍,理解每一行源代码在程序执行时在计算机中的过程。php中文网还为大家带来python相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

738

2023.06.15

python打包成可执行文件
python打包成可执行文件

本专题为大家带来python打包成可执行文件相关的文章,大家可以免费的下载体验。

633

2023.07.20

python能做什么
python能做什么

python能做的有:可用于开发基于控制台的应用程序、多媒体部分开发、用于开发基于Web的应用程序、使用python处理数据、系统编程等等。本专题为大家提供python相关的各种文章、以及下载和课程。

755

2023.07.25

format在python中的用法
format在python中的用法

Python中的format是一种字符串格式化方法,用于将变量或值插入到字符串中的占位符位置。通过format方法,我们可以动态地构建字符串,使其包含不同值。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

617

2023.07.31

python教程
python教程

Python已成为一门网红语言,即使是在非编程开发者当中,也掀起了一股学习的热潮。本专题为大家带来python教程的相关文章,大家可以免费体验学习。

1259

2023.08.03

python环境变量的配置
python环境变量的配置

Python是一种流行的编程语言,被广泛用于软件开发、数据分析和科学计算等领域。在安装Python之后,我们需要配置环境变量,以便在任何位置都能够访问Python的可执行文件。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

547

2023.08.04

python eval
python eval

eval函数是Python中一个非常强大的函数,它可以将字符串作为Python代码进行执行,实现动态编程的效果。然而,由于其潜在的安全风险和性能问题,需要谨慎使用。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

577

2023.08.04

scratch和python区别
scratch和python区别

scratch和python的区别:1、scratch是一种专为初学者设计的图形化编程语言,python是一种文本编程语言;2、scratch使用的是基于积木的编程语法,python采用更加传统的文本编程语法等等。本专题为大家提供scratch和python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

705

2023.08.11

Golang 分布式缓存与高可用架构
Golang 分布式缓存与高可用架构

本专题系统讲解 Golang 在分布式缓存与高可用系统中的应用,涵盖缓存设计原理、Redis/Etcd集成、数据一致性与过期策略、分布式锁、缓存穿透/雪崩/击穿解决方案,以及高可用架构设计。通过实战案例,帮助开发者掌握 如何使用 Go 构建稳定、高性能的分布式缓存系统,提升大型系统的响应速度与可靠性。

53

2026.01.09

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 0.6万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 2.9万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号