工厂模式通过解耦对象创建过程提升代码灵活性,C++中常用简单工厂、工厂方法、抽象工厂和注册式工厂四种方式实现,分别适用于不同复杂度与扩展需求场景。

工厂模式是一种创建型设计模式,用来解耦对象的创建过程。在C++中,通过基类指针和多态机制,结合一个“工厂”函数或类来决定具体创建哪个派生类对象,从而避免在代码中直接使用new硬编码对象类型。
1. 简单工厂模式(Simple Factory)
简单工厂不是严格意义上的设计模式,但很实用。它用一个单独的工厂函数根据参数创建不同类型的对象。
示例:
#include #include // 基类class Product {public: virtual ~Product() = default; virtual void use() const = 0;};// 具体产品类class ConcreteProductA : public Product {public: void use() const override { std::cout << "Using Product An"; }};class ConcreteProductB : public Product {public: void use() const override { std::cout << "Using Product Bn"; }};// 工厂类(静态方法)class SimpleFactory {public: static std::unique_ptr createProduct(char type) { if (type == 'A') { return std::make_unique(); } else if (type == 'B') { return std::make_unique(); } return nullptr; }};
使用方式:
auto product = SimpleFactory::createProduct('A');if (product) product->use(); // 输出:Using Product A
2. 工厂方法模式(Factory Method)
定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使类的实例化延迟到子类。
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// 工厂基类class Factory {public: virtual ~Factory() = default; virtual std::unique_ptr createProduct() const = 0;};// 具体工厂class ConcreteFactoryA : public Factory {public: std::unique_ptr createProduct() const override { return std::make_unique(); }};class ConcreteFactoryB : public Factory {public: std::unique_ptr createProduct() const override { return std::make_unique(); }};
使用方式:
std::unique_ptr factory = std::make_unique();auto product = factory->createProduct();product->use(); // 输出:Using Product A
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)
用于创建一系列相关或依赖对象,而无需指定具体类。
// 产品族:另一个抽象产品class Button {public: virtual ~Button() = default; virtual void render() const = 0;};class WinButton : public Button {public: void render() const override { std::cout << "Rendering Windows buttonn"; }};class MacButton : public Button {public: void render() const override { std::cout << "Rendering Mac buttonn"; }};// 抽象工厂class GUIFactory {public: virtual ~GUIFactory() = default; virtual std::unique_ptr createProduct() const = 0; virtual std::unique_ptr
使用方式:
std::unique_ptr factory = std::make_unique();auto product = factory->createProduct();auto button = factory->createButton();product->use(); // Using Product Abutton->render(); // Rendering Windows button
4. 注册式工厂(Map + 函数指针)
更灵活的方式,通过注册类名与构造函数映射,实现动态扩展。
#include
使用方式:
auto product = ProductFactory::getInstance().create("A");if (product) product->use(); // Using Product A
基本上就这些。选择哪种方式取决于需求:简单场景用简单工厂,需要扩展性时用工厂方法,处理产品族用抽象工厂,想支持插件式架构就用注册式工厂。
以上就是c++++中怎么实现一个工厂模式_c++工厂设计模式实现方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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