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如何在C++中实现装饰器设计模式？

WBOY

发布： 2024-06-06 18:39:01

原创

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装饰器模式在 c++++ 中的实现过程分为以下几个步骤：定义抽象类 icomponent，表示期望实现的对象接口。创建具体的 concretecomponent 类，实现 icomponent 接口，表示原始对象。定义抽象 decorator 类，继承自 icomponent，并提供构造函数接收 icomponent 对象。创建具体的装饰器类，继承自 decorator，提供附加功能，例如 coloredshape 装饰器为形状添加颜色。

如何在C++中实现装饰器设计模式？

在 C++ 中实现装饰器设计模式

装饰器设计模式是一种结构型设计模式，它允许在不修改原有对象的情况下，给对象添加新的功能。它通过创建一个装饰器对象来包裹原始对象，并提供一个与原始对象相同的接口。

实现

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在 C++ 中，可以使用继承和抽象类来实现装饰器设计模式。以下是步骤：

定义一个抽象类 IComponent，它定义对象期望实现的接口。
创建一个 ConcreteComponent 类，实现 IComponent 接口并表示原始对象。
定义一个抽象装饰器类 Decorator，它继承自 IComponent 并提供一个构造函数来接受一个 IComponent 对象。
创建具体的装饰器类，它们继承自 Decorator 并提供附加的功能。例如，我们可以创建一个 LoggingDecorator 类，它在执行原始对象的方法时记录调用日志。

实战案例

假设我们有一个 Shape 抽象类，它定义了计算形状面积和周长的接口：

class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;
    virtual double perimeter() const = 0;
};

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我们有一个 Circle 类，继承自 Shape：

class Circle : public Shape {
public:
    Circle(double radius) : m_radius(radius) {}

    double area() const override { return 3.14 * m_radius * m_radius; }
    double perimeter() const override { return 2.0 * 3.14 * m_radius; }

private:
    double m_radius;
};

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现在，我们创建一个 ColoredShape 装饰器，它为形状添加了颜色属性：

class ColoredShape : public Decorator {
public:
    ColoredShape(IComponent* component, const std::string& color)
        : Decorator(component), m_color(color) {}

    double area() const override { return m_component->area(); }
    double perimeter() const override { return m_component->perimeter(); }

    void setColor(const std::string& color) { m_color = color; }
    const std::string& getColor() const { return m_color; }

private:
    std::string m_color;
};

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我们可以通过将 Circle 对象包裹在 ColoredShape 装饰器中来创建一个有颜色的圆形：

ColoredShape coloredShape(new Circle(5), "red");
std::cout << "Area: " << coloredShape.area() << std::endl;
std::cout << "Perimeter: " << coloredShape.perimeter() << std::endl;
std::cout << "Color: " << coloredShape.getColor() << std::endl;

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这段代码会输出：