C++设计模式系列之一创建型模式

来源：互联网发布：时时彩组三组六软件编辑：程序博客网时间：2024/06/03 16:51

1.简单工厂模式

Factory.hpp:

#ifndef _FACTORY_HPP_#define _FACTORY_HPP_#include <string>class Product{    public:        virtual ~Product(){}    protected:        Product(){}};class XXProduct : public Product{public:    XXProduct(){}    ~XXProduct(){}};class XXXProduct : public Product{public:    XXXProduct(){}    ~XXXProduct(){}};class Factory{    public:        Factory(){}        ~Factory(){}        Product* CreateXXProduct()        {            return new XXProduct();        }        Product* CreateXXXProduct()        {            return new XXXProduct();        }        //或者使用枚举        Product* CreateProduct( const char *pName )        {            if( strstr( pName, "XXX" ) )            {                return CreateXXXProduct();            }            else if( strstr( pName, "XX") )            {                return CreateXXProduct();            }            else            {                return nullptr;            }        }};#endif

Main.cpp:

#include "Factory.hpp"  //作用:隐藏对象创建的过程  //优点:结构简单，实现容易  //缺点:只能创建相同类型的对象,有多少个同类型对象就要实现相应的创建方法  int main()  {      //构造一个工厂      Factory *pf = new Factory;      //隐藏创建细节,外部直接调用带参方法，或者直接调用相应的创建方法      Product *pxx = pf->CreateProduct( "XX" );      Product *pxxx = pf->CreateProduct( "XXX" );      delete pxx;      delete pxxx;    delete pf;    return 0;  }

2.抽象工厂模式

AbstractFactorty.hpp:

#ifndef _ABSTRACT_FACTORY_HPP#define _ABSTRACT_FACTORY_HPPclass XXProductA{public:XXProductA(){}virtual ~XXProductA(){}};class XXProductB{public:XXProductB(){}virtual ~XXProductB(){}};class XXProductAA : public XXProductA{public:XXProductAA(){}~XXProductAA(){}};class XXProductAB : public XXProductA{public:XXProductAB(){}~XXProductAB(){}};class XXProductBA : public XXProductB{public:XXProductBA(){}~XXProductBA(){}};class XXProductBB : public XXProductB{public:XXProductBB(){}~XXProductBB(){}};//继承关系//XXProductAA : XXProductA//XXProductAB : XXProductA//XXProductBA : XXProductB//XXProductBB : XXProductBclass AbstractFactory{public:virtual ~AbstractFactory(){}virtual XXProductA *CreateProductA() = 0;virtual XXProductB *CreateProductB() = 0;protected:AbstractFactory(){}};//每个工厂生产不同的产品class FactoryXA : public AbstractFactory{public:FactoryXA(){}virtual ~FactoryXA(){}virtual XXProductA *CreateProductA(){return new XXProductAA();}virtual XXProductB *CreateProductB(){return new XXProductBA();}};//每个工厂生产不同的产品class FactoryXB : public AbstractFactory{public:FactoryXB(){}virtual ~FactoryXB(){}virtual XXProductA *CreateProductA(){return new XXProductAB();}virtual XXProductB *CreateProductB(){return new XXProductBB();}};#endif

Main.cpp:

#include "AbstractFactory.hpp"//作用:根据不同类型的类，分为不同的创建工厂,是简单工厂模式的升级版//优点:根据产品的不同可以分为不同的工厂，可以创建不同的类型对象//缺点:多少个不同类型对象就要实现相应的创建方法int main(){//工厂XA生产以A结尾的不同产品AbstractFactory *pfxa = new FactoryXA;//产品AAXXProductA *xaa = pfxa->CreateProductA();//产品BAXXProductB *xba = pfxa->CreateProductB();//工厂XB生产以B结尾的不同产品AbstractFactory *pfxb = new FactoryXB;//产品ABXXProductA *xab = pfxb->CreateProductA();//产品BBXXProductB *xbb = pfxb->CreateProductB();delete xbb;delete xab;delete pfxb;delete xba;delete xaa;delete pfxa;return 0;}

3.Singleton模式

Singleton.cpp:

#ifndef _SINGLETON_HPP#define _SINGLETON_HPPtemplate< typename T >class Singleton{public:static T& GetInstance(){            //当然实现singleton模式的方法很多，这里只是简单实现            static T t;            return t;}//关闭无用方法protected:Singleton(){}Singleton( const Singleton &other ){}Singleton& operator = ( const Singleton &other ){}virtual ~Singleton(){}};class MyXXXManager : public Singleton< MyXXXManager >{    friend class Singleton< MyXXXManager >;    private:        MyXXXManager(){}    public:        ~MyXXXManager(){}        void DoSomeThing() {}};#endif

Main.cpp:

#include "Singleton.hpp"//作用:表示只能实例化一次类的对象int main(){auto &Instance = MyXXXManager::GetInstance();Instance.DoSomeThing();return 0;}

4.ProtoType模式

ProtoType.hpp:

#ifndef _PROTO_TYPE_HPP#define _PROTO_TYPE_HPP#include <memory>class ProtoType{public:virtual ~ProtoType(){}virtual ProtoType* Clone() = 0;protected:ProtoType(){}};class XXProtoType : public ProtoType{public:XXProtoType(){mdata = 0;memset( mname, 0, sizeof( mname ) );mp = new char[ 128 ];}XXProtoType( const XXProtoType &other ){mdata = other.mdata;strcpy( mname, other.mname );mp = new char[ 128 ];memcpy( mp, other.mp, 128 );}virtual ~XXProtoType(){delete [] mp;mp = nullptr;}virtual ProtoType* Clone(){//注意拷贝构造要深度拷贝return new XXProtoType( *this );}private:int mdata;char mname[ 32 ];char *mp;};#endif

Main.cpp:

#include "ProtoType.hpp"//作用:当需要对某个对象创建相同数据的或有细微差别对象时，调用克隆方法即可,如果存在细微差别的地方通过克隆对象对外的方法调整即可int main(){//创建自己ProtoType *p = new XXProtoType;//克隆自己ProtoType *pClone = p->Clone();delete pClone;delete p;return 0;}

5.Builder模式

Builder.hpp:

#ifndef _BULIDER_HPP#define _BUILDER_HPP#include <stdio.h>#include <memory>typedef unsigned int u32;typedef unsigned char u8;typedef char c8;//PCB板层数enum ePcbType{    ePT_8 = 8,    ePT_10 = 10,    ePT_11 = 11,};//GPU类型enum eGpuType{    eGT_GEFORCE_GTX_1080 = 1080,    eGT_GEFORCE_GTX_1070 = 1070,    eGT_GEFORCE_GTX_1060 = 1060,};//GPU频率enum eGpuHz{    eGH_800_MHZ = 800,    eGH_900_MHZ = 900,    eGH_1_GHZ = 1000,};//显存颗粒类型enum eMemoryType{    eMT_GDDR3,    eMT_GDDR5,    eMT_GDDR5X,};//显存颗粒位宽enum eMemoryBusWidth{    eMBW_16BIT = 1 << 4,    eMBW_32BIT = 1 << 5,    eMBW_64BIT = 1 << 6,};//显存频率enum eMemoryHz{    eMH_5000_MHZ = 5000,    eMH_7000_MHZ = 7000,    eMH_10_GHZ = 10000,};//显存颗粒enum eMemorySize{    eMS_64_MB = 1 << 6,    eMS_128_MB = 1 << 7,    eMS_256_MB = 1 << 8,    eMS_512_MB = 1 << 9,    eMS_1024_MB = 1 << 10,};//电源类型enum ePowerType{    ePWT_4PIN = 1,    ePWT_6PIN,    ePWT_8PIN,};//模拟显卡生产class GraphicsCard{public:    GraphicsCard()    {        memset( this, 0, sizeof( *this ) );    }    void Print()    {        const c8 *MemoryTypes[] = { "GDDR3", "GDDR5", "GDDR5X" };                const c8 *PowerTypes[] = { "4PIN", "4PIN", "6PIN", "6PIN", "8PIN", "8PIN" };        c8 PowerType[ 32 ] = {};        for( c8 i = 0; i < sizeof( mPowerType ); ++i )        {            if( mPowerType[ i ] )            {                strcat( PowerType, PowerTypes[ i ] );                strcat( PowerType, " " );            }        }        c8 gpu_info[ 512 ] = {};        sprintf( gpu_info,            "显卡名称:Geforce GTX %u\n"            "核心频率:%uMhz\n"            "PCB层数:%u层\n"            "显存类型:%s\n"            "显存频率:%uMhz\n"            "显存位宽:%ubit\n"            "显存容量:%uMB\n"            "电源接口:%s\n",            mGpuType,            mGpuHz,            mPcbType,            MemoryTypes[ mMemroyType ],            mMemoryHz,            mMemoryBushWidth,            mMemorySize,            PowerType            );        printf( "%s\n", gpu_info );    }    ePcbType mPcbType;    eGpuType mGpuType;    eGpuHz mGpuHz;    eMemoryType mMemroyType;        u32 mMemoryBushWidth;    eMemoryHz mMemoryHz;    u32 mMemorySize;    u8 mPowerType[ 6 ];};//生产显卡流水线class Builder{public:    Builder(){}    virtual ~Builder(){}    virtual void SetUpPcb( ePcbType type ) = 0;                //生产pcb板    virtual void SetUpGpu( eGpuType type, eGpuHz hz ) = 0;    //安装gpu核心    virtual void SetUpMemory(        eMemoryType type,            //显存颗粒类型        eMemorySize size,            //显存颗粒容量        eMemoryHz hz,                //出厂设置频率        eMemoryBusWidth buswidth,    //显存颗粒位宽        u8 count                    //安装显存颗粒数量        ) = 0;                                                //安装显存颗粒    virtual void SetUpPower( ePowerType type ) = 0;            //安装电源接口    virtual GraphicsCard* GetGraphicsCard() = 0;            //得到安装完毕的显卡};class GraphicsBuilder : public Builder{    public:        GraphicsBuilder()        {}        ~GraphicsBuilder()        {}        void SetUpPcb( ePcbType type )    //生产pcb电子板        {            mpGraphicsCard = new GraphicsCard;        //从开始生产pcb板开始认为是新的一块显卡,注意流程先有pcb才有下面的操作            mpGraphicsCard->mPcbType = type;        }        void SetUpGpu( eGpuType type, eGpuHz hz )    //安装内核        {            mpGraphicsCard->mGpuType = type;            mpGraphicsCard->mGpuHz = hz;        }        //安装显存颗粒        void SetUpMemory( eMemoryType type, eMemorySize size, eMemoryHz hz, eMemoryBusWidth buswidth, u8 count )        {            mpGraphicsCard->mMemroyType = type;            mpGraphicsCard->mMemoryHz = hz;                        mpGraphicsCard->mMemorySize = count * size;            mpGraphicsCard->mMemoryBushWidth = count * buswidth;        }        //安装电源接口        void SetUpPower( ePowerType type )        {            switch( type )            {                case ePWT_4PIN:                    {                        if( mpGraphicsCard->mPowerType[ 0 ] )                        {                            mpGraphicsCard->mPowerType[ 1 ] = type;                        }                        else                        {                            mpGraphicsCard->mPowerType[ 0 ] = type;                        }                    }                    break;                case ePWT_6PIN:                    {                        if( mpGraphicsCard->mPowerType[ 2 ] )                        {                            mpGraphicsCard->mPowerType[ 3 ] = type;                        }                        else                        {                            mpGraphicsCard->mPowerType[ 2 ] = type;                        }                    }                    break;                default:                    {                        if( mpGraphicsCard->mPowerType[ 4 ] )                        {                            mpGraphicsCard->mPowerType[ 5 ] = type;                        }                        else                        {                            mpGraphicsCard->mPowerType[ 4 ] = type;                        }                    }                    break;            }        }        GraphicsCard* GetGraphicsCard()        {            return mpGraphicsCard;        }    private:        GraphicsCard *mpGraphicsCard;};//设计师或者是工程师class GTX1080Engineer{public:    GTX1080Engineer()    {}    GraphicsCard* SetUpGTX1080( Builder *p )    //GTX1080性能最好    {        p->SetUpPcb( ePT_11 );        p->SetUpGpu( eGT_GEFORCE_GTX_1080, eGH_1_GHZ );        p->SetUpMemory( eMT_GDDR5X, eMS_1024_MB, eMH_10_GHZ, eMBW_32BIT, 8 );        p->SetUpPower( ePWT_8PIN );        p->SetUpPower( ePWT_8PIN );        return p->GetGraphicsCard();    }};class GTX1070Engineer{public:    GTX1070Engineer()    {}    GraphicsCard* SetUpGTX1070( Builder *p )    //GTX1070性能次之    {        p->SetUpPcb( ePT_10 );        p->SetUpGpu( eGT_GEFORCE_GTX_1070, eGH_900_MHZ );        p->SetUpMemory( eMT_GDDR5, eMS_512_MB, eMH_7000_MHZ, eMBW_32BIT, 8 );        p->SetUpPower( ePWT_6PIN );        p->SetUpPower( ePWT_8PIN );        return p->GetGraphicsCard();    }};class GTX1060Engineer{public:    GTX1060Engineer()    {}    GraphicsCard* SetUpGTX1060( Builder *p )    //GTX1060性能主流    {        p->SetUpPcb( ePT_8 );        p->SetUpGpu( eGT_GEFORCE_GTX_1060, eGH_800_MHZ );        p->SetUpMemory( eMT_GDDR3, eMS_256_MB, eMH_5000_MHZ, eMBW_16BIT, 8 );        p->SetUpPower( ePWT_8PIN );        return p->GetGraphicsCard();    }};#endif

Main.cpp:

#include "Builder.hpp"//作用:将类的创建和数据加工进行封装我们称之为Builder设计模式( C#中的StringBuilder类为典型例子 )//应用:地图编辑器、场景编辑器、UI编辑器( 个人理解，你自己想想是不是这样 )//网上很多都是原话照搬，我觉得这些所谓的设计模式,要理解思想,扩展思想,将理论转换为实用和现实//根本不可能原封不动的搬过来照用,很多人不明白为何要这样用，因为你还没//有真正的理解这个模式，真正理解这个模式了，你就能在原有基础上，加入//你自己的思想，用到你的项目中去,我们面对的是项目都是多种多样的,不可能//100%的在网络上找到满足你自己的解决方案//我认为Builder模式即:创建者模式,只要满足,创建对象并且在创建后对该对象//数据加工进行封装即可即:XXXBuilder类封装创建和数据加工,需要创建和加工的类//有这两个类就算是基本的Builer模式了//我写的例子中的GTXxxxxEngineer可以省略不用,指导者，可以是类，也可以是客户程序员//C#中的StringBuilder对字符串加工，最后返回加工后的字符串,他的指导者就是使用者或客户程序员//下面我们通过显卡的生产来理解这个模式int main(){    //显卡生产流水线    Builder *pBuilder = new GraphicsBuilder;    //GTX1060显卡工程师或者设计师    GTX1060Engineer *pGTX1060Engineer = new GTX1060Engineer;    //GTX1070显卡工程师或者设计师    GTX1070Engineer *pGTX1070Engineer = new GTX1070Engineer;    //GTX1080显卡工程师或者设计师    GTX1080Engineer *pGTX1080Engineer = new GTX1080Engineer;    //控制显卡流水线生产GTX1060显卡    GraphicsCard *pGTX1060 = pGTX1060Engineer->SetUpGTX1060( pBuilder );    //控制显卡流水线生产GTX1070显卡    GraphicsCard *pGTX1070 = pGTX1070Engineer->SetUpGTX1070( pBuilder );    //控制显卡流水线生产GTX1080显卡    GraphicsCard *pGTX1080 = pGTX1080Engineer->SetUpGTX1080( pBuilder );    //通过不同的显卡工程师或者设计师，我们创造了三款不同的显卡产品    pGTX1060->Print();    pGTX1070->Print();    pGTX1080->Print();    delete pGTX1060;    delete pGTX1070;    delete pGTX1080;    delete pGTX1060Engineer;    delete pGTX1070Engineer;    delete pGTX1080Engineer;    delete pBuilder;    return 0;}

0 0