代理模式结合智能指针可实现安全灵活的对象访问控制。通过接口类、真实类和代理类的结构,代理在访问真实对象前后加入权限检查、日志等逻辑;使用std::unique_ptr实现懒加载并独占资源,避免内存泄漏;多代理共享时采用std::shared_ptr,配合互斥锁保障线程安全;优势包括自动内存管理、延迟初始化、增强访问控制和接口透明性,适用于远程代理、虚拟代理和保护代理等场景,符合现代C++ RAII原则。

代理模式与智能指针的结合使用,可以在C++中实现更安全、更灵活的对象访问控制。代理模式用于为真实对象提供一个替身,控制对它的访问;而智能指针(如
std::shared_ptr
和
std::unique_ptr
)则帮助我们自动管理对象的生命周期,避免内存泄漏。两者结合,既能增强封装性,又能提升资源管理的安全性。
代理模式的基本结构
代理模式通常包含三个角色:
接口类(Subject):定义真实对象和代理共同实现的接口。 真实类(RealSubject):实际执行业务逻辑的类。 代理类(Proxy):持有对真实对象的引用或指针,控制对其的访问。
通过代理类,可以在调用真实对象前后加入额外逻辑,比如权限检查、延迟初始化、日志记录等。
使用智能指针管理真实对象
在代理类中,不应直接使用裸指针管理真实对象。使用
std::unique_ptr
或
std::shared_ptr
可以有效防止资源泄漏,并明确所有权。
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例如,若代理独占真实对象,可使用
std::unique_ptr
:
class Subject {public: virtual ~Subject() = default; virtual void request() = 0;};class RealSubject : public Subject {public: void request() override { // 实际操作 }};class Proxy : public Subject {private: std::unique_ptr realSubject; RealSubject& getRealSubject() { if (!realSubject) { realSubject = std::make_unique(); } return *realSubject; }public: void request() override { // 可加入前置处理,如日志、权限检查 getRealSubject().request(); // 可加入后置处理 }};
这样,真实对象的创建被延迟到第一次使用时(懒加载),且由智能指针自动管理生命周期。
共享代理与线程安全考虑
如果多个代理需要共享同一个真实对象,应使用
std::shared_ptr
:
class Proxy {private: std::shared_ptr realSubject;public: explicit Proxy(std::shared_ptr subject) : realSubject(std::move(subject)) {} void request() override { if (realSubject) { realSubject->request(); } }};
此时多个代理可共享同一份数据,适合缓存、资源池等场景。注意在多线程环境下,若需保护内部状态,应配合互斥锁使用。
优势与适用场景
将代理模式与智能指针结合,带来以下好处:
自动内存管理:无需手动释放真实对象,降低出错风险。 延迟初始化:代理可在首次调用时才创建真实对象,节省资源。 访问控制增强:在代理中添加校验逻辑,保护真实对象。 接口透明:使用者无需知道是代理还是真实对象,代码更清晰。
常见应用场景包括远程代理、虚拟代理(如大对象延迟加载)、保护代理(权限控制)等。
基本上就这些。合理使用智能指针能让代理模式更健壮,也更符合现代C++的编程习惯。关键在于明确对象所有权,并利用RAII机制简化资源管理。
以上就是C++代理模式与智能指针结合使用的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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