备忘录设计模式通过发起者、备忘录和管理者三者协作，实现对象状态的保存与恢复。发起者负责创建和恢复状态，备忘录封装状态数据并限制访问权限，管理者存储备忘录但不操作其内容。C++中可借助友元类和动态内存管理实现，结合智能指针可避免内存泄漏，适用于撤销、重做等场景。
备忘录设计模式（Memento Pattern）是一种行为型设计模式，用于在不破坏封装性的前提下，保存和恢复对象的内部状态。它特别适用于需要实现撤销操作、历史记录或状态快照的场景。C++中可以通过封装“发起者”、“备忘录”和“管理者”三个角色来实现这一模式。
发起者（Originator）：管理自身状态
发起者是拥有内部状态的对象，它可以创建一个包含当前状态的备忘录，并能从备忘录中恢复状态。
关键点是状态的保存与恢复方法，通常包括：
setState()：设置当前状态createMemento()：生成一个包含当前状态的备忘录对象restoreFromMemento()：从备忘录中恢复状态示例代码片段：
class Memento;class Originator {private:std::string state;public:void setState(const std::string& s) {state = s;}
std::string getState() const { return state;}Memento* createMemento();void restoreFromMemento(Memento* m);
};
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备忘录（Memento）：封装状态数据
备忘录对象用来保存发起者的内部状态。为了维持封装性，备忘录对外只提供有限接口，通常仅允许发起者访问其内容。
常见做法是将发起者设为友元类，使其可读取私有状态，而外部只能通过管理者传递该对象。
示例代码片段：
class Memento {private: std::string state; friend class Originator; // 允许Originator访问私有成员Memento(const std::string& s) : state(s) {}
public:~Memento() = default;};
Originator 中实现 createMemento 和 restoreFromMemento：
Memento* Originator::createMemento() { return new Memento(state);}void Originator::restoreFromMemento(Memento* m) {if (m) {this->state = m->state;}}
管理者（Caretaker）：管理备忘录生命周期
管理者负责保存和管理多个备忘录对象，但它不能也不应直接访问备忘录中的状态数据。
它通常使用栈、列表等容器来存储历史状态，支持撤销、重做等功能。
示例代码片段：
class Caretaker {private: std::vector mementos;public:void addMemento(Memento* m) {mementos.push_back(m);}
Memento* getMemento(int index) { if (index >= 0 && index < mementos.size()) { return mementos[index]; } return nullptr;}~Caretaker() { for (auto m : mementos) { delete m; }}
};
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实际使用示例
下面是一个简单的使用流程，演示如何保存和恢复状态：
int main() { Originator originator; Caretaker caretaker;originator.setState("State1");caretaker.addMemento(originator.createMemento());originator.setState("State2");caretaker.addMemento(originator.createMemento());originator.setState("State3");std::cout << "Current: " << originator.getState() << std::endl;// 撤销到前一个状态originator.restoreFromMemento(caretaker.getMemento(1));std::cout << "After undo: " << originator.getState() << std::endl;return 0;
}
输出结果：
Current: State3After undo: State2
基本上就这些。这个模式的核心在于解耦状态保存与业务逻辑，同时保护对象的封装性。在实际项目中，可以结合智能指针（如 std::unique_ptr）管理备忘录生命周期，避免内存泄漏。对于复杂状态，建议按需深拷贝关键字段，确保状态独立性。
以上就是C++怎么实现一个备忘录设计模式_C++行为型模式与状态保存恢复的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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