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c++的策略模式如何实现 轻松替换算法和行为【设计模式】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2025-12-19 08:41:02

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来源于php中文网

原创

策略模式通过抽象接口定义统一行为契约,由具体策略类实现不同算法,上下文运行时动态切换,实现算法与逻辑解耦。

c++的策略模式如何实现 轻松替换算法和行为【设计模式】

策略模式在C++中通过接口抽象行为、用具体类实现不同算法,再由上下文动态组合使用——核心是把变化的算法抽成独立类,运行时切换,不改原有逻辑。

定义策略接口(Strategy)

用纯虚函数声明统一的行为契约,所有算法都必须遵守这个接口:

class PaymentStrategy {
public:
    virtual ~PaymentStrategy() = default;
    virtual void pay(double amount) const = 0;  // 统一入口,具体实现各不同
};

实现多个具体策略(Concrete Strategies)

每个类封装一种完整算法,互不影响,新增策略无需动其他代码:

  • 支付宝支付class AlipayStrategy : public PaymentStrategy { void pay(double a) const override { std::cout
  • 微信支付class WechatStrategy : public PaymentStrategy { void pay(double a) const override { std::cout
  • 信用卡支付class CreditCardStrategy : public PaymentStrategy { void pay(double a) const override { std::cout

创建上下文(Context)管理策略

上下文持有策略指针,提供设置和执行接口,完全屏蔽内部策略细节:

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class ShoppingCart {
private:
    std::unique_ptr strategy_;
public:
    void setStrategy(std::unique_ptr s) {
        strategy_ = std::move(s);
    }
    void checkout(double total) const {
        if (strategy_) strategy_->pay(total);
        else throw std::runtime_error("No payment strategy set");
    }
};

使用时自由替换:

  • cart.setStrategy(std::make_unique());
  • cart.setStrategy(std::make_unique());
  • 甚至运行时根据用户选择或配置文件动态加载

避免常见坑:生命周期与所有权

策略对象通常由上下文管理,推荐用std::unique_ptr明确归属;若需共享,可用std::shared_ptr但注意循环引用;不要传裸指针或栈对象地址,容易悬空。

策略本身应保持无状态或仅依赖构造参数——这样才真正可复用、可测试、可并发。

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