C++23种设计模式和8大基本原则：程序详解
2023-07-07 22:00:01
深夜i
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C++
设计模式
基本原则
程序详解
23种
8大
C++是一种广泛使用的编程语言，在软件开发的过程中，设计模式和基本原则是非常重要的。设计模式是一种经过测试的、可重复使用的解决方案，用于常见的软件开发问题。而基本原则则是指导开发人员行为和决策的准则。
C++中包含了23种设计模式，这些模式分别属于创建型、结构型和行为型三大类。其中，创建型模式包括单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式。结构型模式包括适配器模式、桥接模式、组合模式、装饰模式、外观模式、享元模式和代理模式。行为型模式包括模板方法模式、策略模式、命令模式、职责链模式、状态模式、观察者模式、中介者模式和访问者模式。
单例模式是一种对象创建型模式，它保证一个类只有一个实例，并提供了全局访问点。工厂模式则是一种创建型模式，用于创建对象，而无需指定它们的具体类。抽象工厂模式考虑到产品族中的多个产品的创建，它提供了一个接口，用于创建一系列相关的对象。建造者模式可以把一个复杂对象的构建与表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。原型模式则用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型来创建新的对象。
适配器模式用于将一个类的接口转换成另一个类的接口。桥接模式是用于将抽象部分和实现部分分离开来，以便二者可以独立变化。组合模式则通过将对象组合成树形结构，以表示部分和整体之间的关系，来处理对象间的复合关系。装饰模式是为现有对象添加新的功能，而不改变其结构。外观模式则提供了一个统一的接口，用于访问子系统中的一组接口，从而简化子系统和客户端之间的通信。享元模式则实现了对象共享，从而对大量细粒度对象的创建和存储造成的内存压力进行优化。代理模式则为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
模板方法模式使用一组算法来定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。策略模式则定义了一组算法，将每个算法都封装起来，并使它们可以相互替换。命令模式则将一个请求封装成一个对象，从而允许您用不同的请求参数来参数化其他对象。职责链模式则将请求的发送者和接收者分离开来，并进行逐层传递，从而允许多个对象均有机会来处理请求。状态模式则允许对象在自己的内部状态改变时改变它的行为。观察者模式则在对象间定义了一种一对多的依赖关系，以便当一个对象的状态改变时，所有依赖于它的对象都得到通知。中介者模式则通常用于处理类之间的相互引用，并实现松散的耦合。访问者模式则定义了一种新的操作，可以在不修改对象结构的情况下对对象施加新的操作。
除了23种设计模式，C++还有8个基本原则。这些原则包括单一职责原则、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特法则、合成/聚合复用原则和最小知识原则。这些原则指导开发人员编写高质量、可维护和可扩展的代码。
在编写C++程序时，了解这些设计模式和基本原则都是非常重要的。将它们应用到实际项目中，可以帮助开发人员编写高质量的代码，提高软件的可读性、可维护性和可扩展性。
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