组合模式通过统一接口实现树形结构的“整体-部分”关系，C++中定义Component基类声明操作，Leaf实现个体行为，Composite管理子节点并递归调用，客户端无需区分对象类型，适用于菜单、文件系统等层级场景，推荐使用智能指针管理内存。
组合模式（Composite Pattern）是一种结构型设计模式，它允许你将对象组合成树形结构来表示“整体-部分”层次结构。C++中实现组合模式的关键是让容器对象（Composite）和叶子对象（Leaf）拥有相同的接口，这样客户端可以统一处理单个对象和组合对象。
定义公共组件接口
首先要定义一个抽象基类 Component，声明所有组合节点共有的操作，比如添加、删除子节点或执行某种行为。
class Component {
public:
virtual ~Component() = default;
virtual void operation() const = 0;
virtual void add(Component* child) {
throw std::runtime_error("Not supported.");
}
virtual void remove(Component* child) {
throw std::runtime_error("Not supported.");
}
virtual const std::vector<Component*>& getChildren() const {
throw std::runtime_error("Not supported.");
}
virtual bool isComposite() const { return false; }
};
实现叶子节点（Leaf）
叶子节点不包含子节点，只实现自己的行为。它不重写 add/remove 等方法，使用基类默认抛出异常的行为即可。
class Leaf : public Component {
public:
void operation() const override {
std::cout << "Leaf operation.\n";
}
};
实现容器节点（Composite）
复合对象持有子组件列表，重写添加、删除和遍历方法，调用时会递归传递到所有子节点。
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class Composite : public Component {
private:
std::vector<Component*> children_;
<p>public:
void operation() const override {
std::cout << "Composite operation:\n";
for (const auto* child : children_) {
child->operation();
}
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void add(Component* child) override {
children_.push_back(child);
}
void remove(Component* child) override {
children_.erase(
std::remove(children_.begin(), children_.end(), child),
children_.end()
);
}
const std::vector<Component*>& getChildren() const override {
return children_;
}
bool isComposite() const override { return true; }};
客户端使用示例
客户端无需区分叶子和复合对象，统一通过 Component 接口操作。
int main() {
Component* leaf1 = new Leaf();
Component* leaf2 = new Leaf();
Component* composite = new Composite();
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>composite->add(leaf1);
composite->add(leaf2);
Component* sub_composite = new Composite();
sub_composite->add(new Leaf());
composite->add(sub_composite);
composite->operation(); // 递归执行所有子节点
// 清理资源（实际项目建议用智能指针）
delete leaf1;
delete leaf2;
delete sub_composite;
delete composite;
return 0;}
基本上就这些。组合模式的核心在于统一接口和递归调用，适用于菜单、文件系统、UI控件树等具有层级结构的场景。注意内存管理，推荐用 std::unique_ptr 替代裸指针提升安全性。
