定义抽象产品类Product,包含纯虚函数use;2. 实现具体产品ConcreteProductA和ConcreteProductB;3. 创建工厂类Factory,通过createProduct方法根据参数返回不同产品实例,实现对象创建与使用的分离。

工厂模式是创建型设计模式中非常常见的一种,它的核心思想是将对象的创建过程封装起来,让调用者无需关心具体类的实例化细节。在C++中,通过基类指针、虚函数和多态机制,可以很好地实现这一模式。下面以一个简单的例子说明如何用C++实现工厂模式。
1. 定义产品接口
首先定义一个抽象基类(产品接口),所有具体产品都继承自它。这个类通常包含一个或多个虚函数,用于定义产品的公共行为。
class Product {public: virtual ~Product() = default; virtual void use() const = 0;};
比如我们有两个具体产品:ConcreteProductA 和 ConcreteProductB。
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";}};
2. 实现工厂类
工厂类负责根据输入参数创建不同的产品对象。它对外提供一个创建接口,内部决定实例化哪一个具体类。
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class Factory {public: Product* createProduct(const std::string& type) { if (type == "A") { return new ConcreteProductA(); } else if (type == "B") { return new ConcreteProductB(); } else { return nullptr; } }};
使用示例:
int main() { Factory factory;Product* product1 = factory.createProduct("A");Product* product2 = factory.createProduct("B");if (product1) { product1->use(); // 输出: Using Product A delete product1;}if (product2) { product2->use(); // 输出: Using Product B delete product2;}return 0;
}
3. 改进:避免内存泄漏
上面的例子中使用了 raw pointer 和 new/delete,容易造成内存管理问题。更现代的写法是返回智能指针。
#includeclass Factory {public:std::unique_ptr createProduct(const std::string& type) {if (type == "A") {return std::make_unique();} else if (type == "B") {return std::make_unique();} else {return nullptr;}}};
调用方式也更安全:
auto product1 = factory.createProduct("A");if (product1) product1->use();
4. 扩展性与注册机制(可选高级技巧)
如果产品种类很多,可以在运行时动态注册构造函数,避免修改工厂代码。可以用函数映射实现:
class Factory { using Creator = std::function<std::unique_ptr()>; std::map creators;public:void registerProduct(const std::string& type, Creator creator) {creators[type] = creator;}
std::unique_ptr createProduct(const std::string& type) { auto it = creators.find(type); if (it != creators.end()) { return it->second(); } return nullptr;}
};
// 使用时注册Factory factory;factory.registerProduct("A", [](){ return std::make_unique(); });factory.registerProduct("B", [](){ return std::make_unique(); });
这种方式支持后期扩展,符合开闭原则。
总结:C++中的工厂模式通过多态和封装解耦了对象创建与使用。结合智能指针能写出既安全又灵活的代码。基本结构包括抽象产品、具体产品和工厂类。对于大型项目,可引入注册机制提升可维护性。
基本上就这些。
以上就是c++++怎么实现一个工厂模式_c++创建型设计模式实例讲解的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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