命令模式通过封装请求为对象实现调用者与接收者解耦，支持撤销、重做和任务队列；其核心角色包括Command接口、ConcreteCommand、Receiver、Invoker和Client；示例中以TextEditor为接收者，OpenCommand和SaveCommand为具体命令，Button为调用者，通过execute()执行操作；扩展undo()方法可实现撤销功能，CommandHistory记录命令历史；C++11后可用std::function和lambda简化实现；命令应保持独立无状态以避免副作用。
命令模式是一种行为设计模式，它将请求封装为对象，从而使你可以用不同的请求、队列、日志来参数化其他对象。在C++中，命令模式通过抽象命令接口、具体命令类和接收者（Receiver）协作实现解耦。这种模式常用于实现撤销/重做、任务队列、远程调用等场景。
命令模式的核心结构
命令模式通常包含以下几个角色：
Command（命令接口）：声明执行操作的接口，通常是一个虚函数execute()。ConcreteCommand（具体命令）：实现Command接口，持有一个接收者对象，并在execute()中调用接收者的相应方法。Receiver（接收者）：真正执行请求的对象，包含具体的业务逻辑。Invoker（调用者）：持有命令对象，通过调用命令的execute()来触发请求。Client（客户端）：创建命令对象并绑定接收者，然后将命令交给调用者。
基础实现示例
以下是一个简单的文本编辑器中“打开文件”和“保存文件”命令的实现：
#include #include #include // 接收者：执行实际操作class TextEditor {public: void open() { std::cout << "TextEditor: 打开文件n"; } void save() { std::cout << "TextEditor: 保存文件n"; }};// 命令接口class Command {public: virtual ~Command() = default; virtual void execute() = 0;};// 具体命令：打开文件class OpenCommand : public Command {private: TextEditor& editor;public: OpenCommand(TextEditor& e) : editor(e) {} void execute() override { editor.open(); }};// 具体命令：保存文件class SaveCommand : public Command {private: TextEditor& editor;public: SaveCommand(TextEditor& e) : editor(e) {} void execute() override { editor.save(); }};// 调用者：按钮或快捷键class Button {private: std::unique_ptr command;public: void setCommand(std::unique_ptr cmd) { command = std::move(cmd); } void click() { if (command) { command->execute(); } }};
使用方式如下：
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int main() { TextEditor editor; // 客户端创建命令并绑定接收者 auto openCmd = std::make_unique(editor); auto saveCmd = std::make_unique(editor); // 设置到调用者（如按钮） Button openButton, saveButton; openButton.setCommand(std::move(openCmd)); saveButton.setCommand(std::move(saveCmd)); // 模拟用户点击 openButton.click(); // 输出：TextEditor: 打开文件 saveButton.click(); // 输出：TextEditor: 保存文件 return 0;}
支持撤销操作的扩展
命令模式天然适合实现撤销功能。只需在命令接口中增加undo()方法：
class Command {public: virtual ~Command() = default; virtual void execute() = 0; virtual void undo() {} // 可选，默认为空};class SaveCommand : public Command {private: TextEditor& editor;public: SaveCommand(TextEditor& e) : editor(e) {} void execute() override { editor.save(); } void undo() override { std::cout << "TextEditor: 撤销保存n"; }};
调用者可以记录历史命令以支持撤销：
class CommandHistory {private: std::vector<std::unique_ptr> history;public: void push(std::unique_ptr cmd) { history.push_back(std::move(cmd)); } void undo() { if (!history.empty()) { history.back()->undo(); history.pop_back(); } }};
使用函数对象简化实现
C++11以后，可以用std::function和lambda表达式简化命令模式：
#include class FunctionalCommand : public Command {private: std::function doAction; std::function undoAction;public: FunctionalCommand(std::function exec, std::function un = []{}) : doAction(exec), undoAction(un) {} void execute() override { doAction(); } void undo() override { undoAction(); }};// 使用示例TextEditor editor;auto cmd = std::make_unique( [&editor]() { editor.save(); }, []() { std::cout << "撤销保存n"; });
基本上就这些。命令模式通过将操作封装成对象，实现了调用者与接收者的解耦，增强了系统的可扩展性和灵活性。不复杂但容易忽略的是，每个命令应尽量保持独立和无状态，避免共享数据带来的副作用。
以上就是C++如何实现命令模式(Command Pattern)_C++设计模式与命令模式实现的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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