使用 c++++ 设计模式解决常见编程问题：工厂模式：创建大量相关对象。装饰器模式：扩展类的行为。责任链模式：将对象串联在一起处理请求。

使用设计模式解决常见的 C++ 编程问题

设计模式是一种经过验证的解决方案，可以解决软件设计中常见的编程问题。通过使用设计模式，您可以提高代码的可重用性、可维护性和灵活性。

以下是如何使用 C++ 设计模式来解决常见 C++ 编程问题的实战案例：

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问题：创建大量相关对象

工厂模式可以创建对象而不指定类。这对于创建大量相关对象非常有用，因为您可以将对象创建过程与实际类型的选择解耦。

代码示例：

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() {
        // 绘制矩形
    }
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() {
        // 绘制圆形
    }
};

class ShapeFactory {
public:
    static Shape* createShape(const std::string& shapeType) {
        if (shapeType == "rectangle") {
            return new Rectangle();
        } else if (shapeType == "circle") {
            return new Circle();
        } else {
            return nullptr;
        }
    }
};

int main() {
    std::vector<Shape*> shapes;
    shapes.push_back(ShapeFactory::createShape("rectangle"));
    shapes.push_back(ShapeFactory::createShape("circle"));

    for (Shape* shape : shapes) {
        shape->draw();
    }

    return 0;
}

问题：扩展类的行为

装饰器模式允许动态地将行为添加到对象。这对于在不修改现有代码的情况下扩展类的行为非常有用。

代码示例：

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() {
        // 绘制矩形
    }
};

class ColoredShape : public Shape {
public:
    ColoredShape(Shape* shape, const std::string& color)
        : _shape(shape), _color(color) {}

    void draw() {
        _shape->draw();
        std::cout << " with color " << _color << std::endl;
    }

private:
    Shape* _shape;
    std::string _color;
};

int main() {
    Shape* rectangle = new Rectangle();
    Shape* coloredRectangle = new ColoredShape(rectangle, "red");

    rectangle->draw();
    coloredRectangle->draw();

    return 0;
}

问题：将对象串联在一起

责任链模式将一系列处理程序组织成链条。当一个对象收到请求时，它将请求传递给下一处理程序，直到请求被处理。

代码示例：

class Handler {
public:
    virtual bool handle(int request) = 0;
    Handler* nextHandler() {
        return _nextHandler;
    }
    void setNextHandler(Handler* nextHandler) {
        _nextHandler = nextHandler;
    }

private:
    Handler* _nextHandler;
};

class ConcreteHandler1 : public Handler {
public:
    bool handle(int request) {
        if (request < 10) {
            std::cout << "ConcreteHandler1 handled request " << request << std::endl;
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
};

class ConcreteHandler2 : public Handler {
public:
    bool handle(int request) {
        if (request >= 10 && request < 20) {
            std::cout << "ConcreteHandler2 handled request " << request << std::endl;
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
};

int main() {
    Handler* handler1 = new ConcreteHandler1();
    Handler* handler2 = new ConcreteHandler2();

    handler1->setNextHandler(handler2);

    int request = 15;
    handler1->handle(request);

    return 0;
}

使用设计模式可以帮助您编写更灵活、更可重用的 C++ 代码。通过将常见的设计模式集成到您的项目中，您可以提高开发效率并创建更健壮的应用程序。