C++类设计中常用的设计模式有哪些？

C++ 类设计中的常用设计模式包括：单例模式：确保一个类只有一个实例。工厂方法模式：创建对象而不指定具体类，允许子类改变实例化过程。观察者模式：定义对象间的一对多依赖，当一个对象发生改变时，其他依赖对象会收到通知并更新。

C++ 类设计中常用的设计模式

设计模式是对软件设计中常见问题的通用解决方案。它们提供了一种结构化和可重用的方法来构建软件，从而提高了代码的可维护性、可扩展性和灵活性。

在 C++ 中，一些常用的设计模式包括：

单例模式

• 意图：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。

• 示例代码：

  class Singleton {
  private:
    static Singleton* instance;
    Singleton();
  public:
    static Singleton* getInstance();
    void doSomething();
  };
  
  Singleton* Singleton::instance = nullptr;
  
  Singleton* Singleton::getInstance() {
    if (instance == nullptr) {
        instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  }

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工厂方法模式

• 意图：创建对象而不指定其具体类，允许子类改变实例化过程。

• 示例代码：

  class Product {
  public:
    virtual void operation() = 0;
  };
  
  class ConcreteProductA : public Product {
  public:
    void operation() override {
        // ...
    }
  };
  
  class ConcreteProductB : public Product {
  public:
    void operation() override {
        // ...
    }
  };
  
  class Factory {
  public:
    virtual Product* createProduct() = 0;
  };
  
  class ConcreteFactoryA : public Factory {
  public:
    Product* createProduct() override {
        return new ConcreteProductA();
    }
  };
  
  class ConcreteFactoryB : public Factory {
  public:
    Product* createProduct() override {
        return new ConcreteProductB();
    }
  };

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观察者模式

• 意图：定义一个对象间的一对多依赖，使得当一个对象发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并自动更新。

• 示例代码：

  class Observable {
  public:
    virtual void addObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void removeObserver(Observer* observer) = 0;
    virtual void notifyObservers() = 0;
  };
  
  class Observer {
  public:
    virtual void update(Observable* observable) = 0;
  };
  
  class ConcreteObservable : public Observable {
  private:
    std::vector<Observer*> observers;
  public:
    void addObserver(Observer* observer) override {
        observers.push_back(observer);
    }
    void removeObserver(Observer* observer) override {
        observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer), observers.end());
    }
    void notifyObservers() override {
        for (auto observer : observers) {
            observer->update(this);
        }
    }
    void doSomething() {
        // ...
        notifyObservers();
    }
  };
  
  class ConcreteObserverA : public Observer {
  public:
    void update(Observable* observable) override {
        // ...
    }
  };
  
  class ConcreteObserverB : public Observer {
  public:
    void update(Observable* observable) override {
        // ...
    }
  };

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