讲师中心 微信公众号

工具推荐

视频效率加速
Laper
Laper

剧本策划到成片协作

AniShort
AniShort

AI短剧协同制作平台

剧云
剧云

中文短剧剧本制作平台

立刻MV
立刻MV

低成本歌曲 MV、视频生成

c++怎么实现工厂设计模式_c++ 抽象工厂与对象动态创建【案例】

星敏姑娘_5298

星敏姑娘_5298

发布时间:2025-12-30 08:37:02

|

236人浏览过

|

来源于php中文网

原创

直接new无法满足多态创建需求,因其将具体子类类型硬编码在调用点,违反开闭原则;工厂模式通过封装new逻辑、依赖抽象类型,实现运行时动态创建。

c++怎么实现工厂设计模式_c++ 抽象工厂与对象动态创建【案例】

为什么直接 new 不能满足多态创建需求

当业务需要根据配置、用户输入或运行时条件决定创建哪种子类对象时,硬编码 new DerivedA() 或 new DerivedB() 会把具体类型写死在调用点,破坏开闭原则。后续每新增一个子类,都得改所有创建逻辑——这是工厂模式要解决的核心问题。

  • 抽象基类(如 Shape)定义接口,不负责实例化
  • 工厂类(如 ShapeFactory)封装 new,只暴露统一创建接口
  • 调用方只依赖工厂和抽象类型,完全不知道具体子类名

简单工厂:用字符串/枚举控制 new 哪个子类

适合子类数量固定、创建逻辑不复杂的情况。它不是 GoF 23 种之一,但最常用、最易理解。

class Shape {
public:
    virtual void draw() = 0;
    virtual ~Shape() = default;
};

class Circle : public Shape {
public:
    void draw() override { std::cout << "Drawing Circle\n"; }
};

class Rectangle : public Shape {
public:
    void draw() override { std::cout << "Drawing Rectangle\n"; }
};

class ShapeFactory {
public:
    static std::unique_ptr<Shape> create(const std::string& type) {
        if (type == "circle") return std::make_unique<Circle>();
        if (type == "rectangle") return std::make_unique<Rectangle>();
        throw std::runtime_error("Unknown shape type: " + type);
    }
};
  • 返回 std::unique_ptr<shape></shape> 而非裸指针,避免内存泄漏
  • 工厂方法是 static,调用无需实例化工厂对象
  • 错误类型名会直接抛出异常,调用方必须处理,不能静默失败

抽象工厂:创建一族相关对象,比如不同主题的 UI 控件

当系统需要创建多个有内在关联的对象(如 Button + Checkbox),且这些对象需保持风格一致(Windows 风 vs macOS 风),抽象工厂就派上用场。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载
class Button { public: virtual void render() = 0; };
class Checkbox { public: virtual void render() = 0; };

class WindowsButton : public Button { void render() override { std::cout << "Win button\n"; } };
class MacOSButton : public Button { void render() override { std::cout << "Mac button\n"; } };

class WindowsCheckbox : public Checkbox { void render() override { std::cout << "Win checkbox\n"; } };
class MacOSCheckbox : public Checkbox { void render() override { std::cout << "Mac checkbox\n"; } };

class GUIFactory {
public:
    virtual std::unique_ptr<Button> createButton() = 0;
    virtual std::unique_ptr<Checkbox> createCheckbox() = 0;
    virtual ~GUIFactory() = default;
};

class WindowsFactory : public GUIFactory {
public:
    std::unique_ptr<Button> createButton() override { return std::make_unique<WindowsButton>(); }
    std::unique_ptr<Checkbox> createCheckbox() override { return std::make_unique<WindowsCheckbox>(); }
};

class MacOSFactory : public GUIFactory {
public:
    std::unique_ptr<Button> createButton() override { return std::make_unique<MacOSButton>(); }
    std::unique_ptr<Checkbox> createCheckbox() override { return std::make_unique<MacOSCheckbox>(); }
};
  • 每个具体工厂(WindowsFactory)保证返回的对象属于同一“族”,避免混搭
  • 客户端代码只依赖 GUIFactory 接口,通过传入不同工厂实例切换整套 UI 风格
  • 新增主题只需加一对具体类 + 一个工厂子类,不修改已有代码

动态创建:从字符串名自动 new 对象(需注册机制)

C++ 没有 Java 的 Class.forName(),要实现“根据类名字符串创建对象”,必须手动注册构造函数指针。

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

using CreatorFunc = std::unique_ptr<Shape>(*)();
std::map<std::string, CreatorFunc> g_creatorMap;

template<typename T>
void registerCreator(const std::string& name) {
    g_creatorMap[name] = []() -> std::unique_ptr<Shape> {
        return std::make_unique<T>();
    };
}

// 初始化时注册
void initFactories() {
    registerCreator<Circle>("circle");
    registerCreator<Rectangle>("rectangle");
}

std::unique_ptr<Shape> createShape(const std::string& name) {
    auto it = g_creatorMap.find(name);
    if (it != g_creatorMap.end()) return it->second();
    throw std::runtime_error("No creator registered for: " + name);
}
  • 注册必须在 main() 开始前完成(可用静态变量触发)
  • 模板函数 registerCreator 避免重复写 lambda,提升可读性
  • 若类名来自配置文件或网络,务必校验 name 是否存在于 g_creatorMap,否则崩溃

抽象工厂本身不解决“字符串到类型”的映射,那是简单工厂或注册表的职责;真正关键的是:谁持有创建逻辑、谁承担变化——这决定了你该选哪种工厂结构。

相关文章

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

c++

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
UP简历
UP简历 Hot

一款AI办公效率工具,主要用于基于AI技术的免费在线简历制作工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

音述AI
音述AI Hot

一款AI音频处理工具,主要用于音述AI是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区,适合需要提升相关任务效率的用户。

Laper
Laper Hot

Laper是专为编剧、导演和制片人推出的 AI 原生剧本创作工具。

墨刀AI
墨刀AI Hot

一款AI图像与设计工具,主要用于产品经理的专属智能体,适合需要提升相关任务效率的用户。

码上飞
码上飞 Hot

一款基于自然语言的AI应用开发平台,可根据用户描述自动生成应用程序,帮助个人和团队快速完成应用原型与开发。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

蛙蛙写作

一款AI论文写作工具,主要用于超级AI智能写作助手,适合需要提升相关任务效率的用户。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

375

2025.11.27

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

375

2025.11.27

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1938

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

3204

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

6404

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

6569

2023.11.24

java读取文件转成字符串的方法
java读取文件转成字符串的方法

Java8引入了新的文件I/O API,使用java.nio.file.Files类读取文件内容更加方便。对于较旧版本的Java,可以使用java.io.FileReader和java.io.BufferedReader来读取文件。在这些方法中,你需要将文件路径替换为你的实际文件路径,并且可能需要处理可能的IOException异常。想了解更多java的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

8094

2024.03.22

php中定义字符串的方式
php中定义字符串的方式

php中定义字符串的方式:单引号;双引号;heredoc语法等等。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

12594

2024.04.29

Go-Zero API开发使用教程
Go-Zero API开发使用教程

本专题聚焦Go-Zero的API开发,拆解.api描述文件的语法结构、路由与分组定义、参数绑定与校验规则,说明统一响应体、JWT鉴权、跨域与接口文档生成的落地方式,并给出网关聚合与接口测试的实践建议。

40

2026.11.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Go-Zero HTTP服务开发指南
Go-Zero HTTP服务开发指南

共0课时 | 0人学习

Go-Zero goctl安装与使用手册
Go-Zero goctl安装与使用手册

共0课时 | 0人学习

Go-Zero框架快速开始指南
Go-Zero框架快速开始指南

共0课时 | 0人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn