c++中怎么实现一个工厂模式_c++工厂设计模式实现方法

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。

c++中怎么实现一个工厂模式_c++工厂设计模式实现方法

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 #include class ProductFactory {public:    using Creator = std::function<std::unique_ptr()>;    static ProductFactory& getInstance() {        static ProductFactory instance;        return instance;    }    void registerProduct(const std::string& name, Creator creator) {        creators[name] = creator;    }    std::unique_ptr create(const std::string& name) {        auto it = creators.find(name);        return it != creators.end() ? it->second() : nullptr;    }private:    std::map creators;};// 注册产品static bool registerProducts() {    ProductFactory::getInstance().registerProduct("A", []() {        return std::make_unique();    });    ProductFactory::getInstance().registerProduct("B", []() {        return std::make_unique();    });    return true;}static bool registered = registerProducts(); // 自动注册

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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