建造者模式通过分离复杂对象的构建与表示，使同一构建过程可创建不同产品，适用于构造参数多、步骤繁琐的场景。
建造者模式（Builder Pattern）适用于创建复杂对象的场景，尤其是当构造函数参数过多、对象构建步骤繁琐或需要多种组合方式时。C++中通过将对象的构建过程与表示分离，使得同样的构建逻辑可以创建不同的表现形式。
什么是建造者模式
建造者模式属于创建型设计模式，它将一个复杂对象的构建过程分解为多个简单的步骤，并由“指挥者”（Director）控制流程，而具体实现由“建造者”（Builder）完成。这样客户端无需了解内部结构，就能一步步构造出完整对象。
核心角色包括：
Builder：抽象接口，定义构建各个部件的方法ConcreteBuilder：具体实现类，实现Builder接口，提供不同版本的产品构造Product：最终要生成的复杂对象Director：调用Builder中的方法，按顺序执行构建步骤
基本实现结构
以下是一个典型示例：构建一台电脑（Computer），包含CPU、内存、硬盘等组件。
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#include #include// 产品类：计算机class Computer {public:void setCPU(const std::string& cpu) { m_cpu = cpu; }void setMemory(const std::string& memory) { m_memory = memory; }void setStorage(const std::string& storage) { m_storage = storage; }
void show() const { std::cout << "Computer Configuration:n"; std::cout << " CPU: " << m_cpu << 'n'; std::cout << " Memory: " << m_memory << 'n'; std::cout << " Storage: " << m_storage << 'n';}
private:std::string m_cpu;std::string m_memory;std::string m_storage;};
// 抽象建造者class ComputerBuilder {public:virtual ~ComputerBuilder() = default;virtual void buildCPU() = 0;virtual void buildMemory() = 0;virtual void buildStorage() = 0;virtual Computer* getComputer() = 0;};
// 具体建造者 - 高性能电脑class HighPerformanceComputerBuilder : public ComputerBuilder {public:HighPerformanceComputerBuilder() { m_computer = new Computer(); }
void buildCPU() override { m_computer->setCPU("Intel i9");}void buildMemory() override { m_computer->setMemory("32GB DDR5");}void buildStorage() override { m_computer->setStorage("1TB NVMe SSD");}Computer* getComputer() override { return m_computer;}
private:Computer* m_computer;};
// 具体建造者 - 普通办公电脑class OfficeComputerBuilder : public ComputerBuilder {public:OfficeComputerBuilder() { m_computer = new Computer(); }
void buildCPU() override { m_computer->setCPU("Intel i5");}void buildMemory() override { m_computer->setMemory("16GB DDR4");}void buildStorage() override { m_computer->setStorage("512GB SATA SSD");}Computer* getComputer() override { return m_computer;}
private:Computer* m_computer;};
// 指挥者class Director {public:explicit Director(ComputerBuilder* builder) : m_builder(builder) {}
void construct() { m_builder->buildCPU(); m_builder->buildMemory(); m_builder->buildStorage();}
private:ComputerBuilder* m_builder;};
使用示例
在main函数中演示如何使用建造者模式创建不同类型电脑。
int main() { // 创建高性能电脑 HighPerformanceComputerBuilder hpBuilder; Director director(&hpBuilder); director.construct(); Computer* hpPC = hpBuilder.getComputer(); hpPC->show();std::cout <show();// 注意：实际项目中应管理内存释放，例如使用智能指针delete hpPC;delete officePC;return 0;
}
输出结果：
Computer Configuration: CPU: Intel i9 Memory: 32GB DDR5 Storage: 1TB NVMe SSDComputer Configuration:CPU: Intel i5Memory: 16GB DDR4Storage: 512GB SATA SSD
优化建议与注意事项
虽然上述代码展示了建造者模式的基本结构，但在现代C++中可以进一步改进：
使用std::unique_ptr替代裸指针，避免手动deleteBuilder接口可返回引用支持链式调用（如 fluent interface）若不需要Director，也可让客户端直接调用构建步骤适用于配置项多、初始化逻辑复杂的类，比如UI组件、HTTP请求对象等
基本上就这些。建造者模式的关键在于解耦构建过程和产品本身，提高代码可维护性和扩展性，特别适合需要灵活定制对象的场合。
以上就是C++如何实现建造者模式(Builder)_C++逐步创建复杂对象的经典设计模式的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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