0

0

C++如何实现策略模式_C++利用多态和模板实现可替换算法的设计模式

尼克

尼克

发布时间:2025-12-05 13:31:14

|

930人浏览过

|

来源于php中文网

原创

策略模式通过将算法封装为独立类实现解耦,C++中可用多态或模板实现:多态支持运行时切换策略,适合动态场景;模板在编译期绑定,性能更高,适合静态确定的算法。选择依据是灵活性与性能需求,核心在于分离算法与上下文,提升可维护性。

c++如何实现策略模式_c++利用多态和模板实现可替换算法的设计模式

策略模式是一种行为设计模式,它让你定义一系列算法,并将每种算法分别放入独立的类中,从而使算法的变化独立于使用它的客户端。在C++中,可以通过多态(继承与虚函数)和模板两种方式来实现策略模式,各有优势:多态提供运行时灵活性,模板则带来编译期优化和类型安全。

使用多态实现策略模式

通过基类定义统一接口,不同策略继承该基类并重写方法。客户端持有基类指针或引用,可以在运行时切换具体策略。

示例:

// 策略接口 class Strategy { public: virtual ~Strategy() = default; virtual void execute() const = 0; };

// 具体策略A class ConcreteStrategyA : public Strategy { public: void execute() const override { // 执行算法A } };

// 具体策略B class ConcreteStrategyB : public Strategy { public: void execute() const override { // 执行算法B } };

// 上下文,使用策略 class Context { private: Strategy strategy_; public: void set_strategy(Strategy s) { strategy = s; } void run() const { strategy->execute(); } };

这种方式的优点是结构清晰,支持运行时动态更换策略。缺点是需要虚函数调用,有轻微性能开销,且涉及堆内存管理时需注意生命周期。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

WeShop唯象
WeShop唯象

WeShop唯象是国内首款AI商拍工具,专注电商产品图片的智能生成。

下载

使用模板实现策略模式(静态多态)

利用模板将策略作为类型参数传入,避免虚函数和指针,提升性能,适用于编译期已知策略的场景。

template class Context { private: Strategy strategy_; public: void run() const { strategy_.execute(); } };

// 使用时指定策略类型 Context ctxA; ctxA.run();

Context ctxB; ctxB.run();

这种实现被称为“策略模板”,它在编译期决定具体类型,无运行时开销,内联更友好。适合对性能敏感的场景,如数学计算、排序算法等。

还可以结合构造函数注入策略实例,增强灵活性:

template class Context { Strategy strategy_; public: explicit Context(Strategy s) : strategy_(std::move(s)) {} void run() const { strategy_.execute(); } };

选择多态还是模板?

  • 若策略在运行时可能变化,或需要从配置加载,选多态 + 虚函数
  • 若策略在编译期确定,追求极致性能,选模板 + 静态绑定
  • 模板版本更易被编译器优化,但会增加代码体积(每个实例生成一份代码)
  • 多态版本更灵活,便于扩展新策略而不修改现有代码

基本上就这些。根据实际需求选择合适的方式,有时也可以组合使用——比如用模板封装策略接口,再通过工厂返回不同类型实例。关键是把算法和使用它的上下文解耦,让系统更可维护。

相关专题

更多
java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

526

2023.09.20

javascriptvoid(o)怎么解决
javascriptvoid(o)怎么解决

javascriptvoid(o)的解决办法:1、检查语法错误;2、确保正确的执行环境;3、检查其他代码的冲突;4、使用事件委托;5、使用其他绑定方式;6、检查外部资源等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

175

2023.11.23

java中void的含义
java中void的含义

本专题整合了Java中void的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

97

2025.11.27

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1047

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

86

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

455

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

11

2026.01.19

Java编译相关教程合集
Java编译相关教程合集

本专题整合了Java编译相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

9

2026.01.21

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
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