C语言中如何实现组合模式以管理复杂对象结构?

2026-05-17 01:091阅读0评论SEO问题
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本文共计870个文字,预计阅读时间需要4分钟。

C语言中如何实现组合模式以管理复杂对象结构?

数据结构模式+通常有一-些组件在内部具有特定的数据结构,若客户程序依赖这些特定的数据结构,将极大破坏组件的复用性。此时,将这些特定数据结构封装在内部,在外部提供统一接口。

数据结构模式
  • 常常有一-些组件在内部具有特定的数据结构,如果让客户程序依赖这些特定的数据结构,将极大地破坏组件的复用。这时候,将这些特定数据结构封装在内部,在外部提供统一的接口,来实现与特定数据结构无关的访问,是一种行之有效的解决方案。
典型模式
  • Composite
  • Iterator
  • Chain of Resposibility
Composite 动机( Motivation )
  • 在软件在某些情况下,客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现结构,对象容器内部实现结构(而非抽象接口)的变化将引起客户代码的频繁变化,带来了代码的维护性、扩展性等弊端。
  • 如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦?让对象容器自己来实现自身的复杂结构,从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器?
模式定义.

将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性(稳定)。

C语言中如何实现组合模式以管理复杂对象结构?

结构

要点总结
  • Composite模式采用树形结构来实现普遍存在的对象容器,从而,将”一对多”的关系转化为“一对一”的关系使得客户代码可以一致地(复用)处理对象和对象容器,无需关心处理的是单个的对
    象,还是组合的对象容器。
  • 将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是Composite的核心思想,解耦之后,客户代码将与纯粹的抽象接口一”而非对象容器的内部实现结构二发生依赖 ,从而更能“应对变化”
  • Composite模式在具体实现中,可以让父对象中的子对象反向追溯;如果父对象有频繁的遍历需求,可使用缓存技巧来改善效率。
cpp

#include<list> #include<string> #include<memory> #include<algorithm> #include<iostream> class Component { protected: std::string name; public: Component(std::string str) :name(str) {} virtual void display() = 0; virtual void add(Component*) = 0; virtual void remove(Component*) = 0; virtual ~Component() {} }; class Composite:public Component { private: std::list<std::shared_ptr<Component>>elements; public: Composite(std::string str) :Component(str) {} void add(Component* element) { auto it = std::find_if(elements.begin(), elements.end(), [element](std::shared_ptr<Component>ptr) {return element == ptr.get(); }); if (it == elements.end()) { elements.push_back(std::shared_ptr<Component>(element)); } } void remove(Component* element) { auto it = std::find_if(elements.begin(), elements.end(), [element](std::shared_ptr<Component>ptr) {return element == ptr.get(); }); if (it == elements.end()) { return; } elements.erase(it); } void display() { for (auto it = elements.cbegin(); it != elements.cend(); ++it) { (*it)->display(); //多态调用 } } }; class Leaf : public Component { public: Leaf(std::string str) :Component(str) {} void display() { std::cout << name << std::endl; } void add(Component* element) { std::cout << "Leaf cannot add" << std::endl; } void remove(Component* element) { std::cout << "Leaf cannot remove" << std::endl; } }; int main() { Component* p = new Composite("北京"); p->add(new Leaf("紫荆城")); p->add(new Leaf("朝阳区")); Component* p1 = new Composite("郑州"); p1->add(new Leaf("郑大")); p1->add(new Leaf("。。。")); p->add(p1); p->display(); return 0; }

本文共计870个文字,预计阅读时间需要4分钟。

C语言中如何实现组合模式以管理复杂对象结构?

数据结构模式+通常有一-些组件在内部具有特定的数据结构,若客户程序依赖这些特定的数据结构,将极大破坏组件的复用性。此时,将这些特定数据结构封装在内部,在外部提供统一接口。

数据结构模式
  • 常常有一-些组件在内部具有特定的数据结构,如果让客户程序依赖这些特定的数据结构,将极大地破坏组件的复用。这时候,将这些特定数据结构封装在内部,在外部提供统一的接口,来实现与特定数据结构无关的访问,是一种行之有效的解决方案。
典型模式
  • Composite
  • Iterator
  • Chain of Resposibility
Composite 动机( Motivation )
  • 在软件在某些情况下,客户代码过多地依赖于对象容器复杂的内部实现结构,对象容器内部实现结构(而非抽象接口)的变化将引起客户代码的频繁变化,带来了代码的维护性、扩展性等弊端。
  • 如何将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦?让对象容器自己来实现自身的复杂结构,从而使得客户代码就像处理简单对象一样来处理复杂的对象容器?
模式定义.

将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构。Composite使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性(稳定)。

C语言中如何实现组合模式以管理复杂对象结构?

结构

要点总结
  • Composite模式采用树形结构来实现普遍存在的对象容器,从而,将”一对多”的关系转化为“一对一”的关系使得客户代码可以一致地(复用)处理对象和对象容器,无需关心处理的是单个的对
    象,还是组合的对象容器。
  • 将“客户代码与复杂的对象容器结构”解耦是Composite的核心思想,解耦之后,客户代码将与纯粹的抽象接口一”而非对象容器的内部实现结构二发生依赖 ,从而更能“应对变化”
  • Composite模式在具体实现中,可以让父对象中的子对象反向追溯;如果父对象有频繁的遍历需求,可使用缓存技巧来改善效率。
cpp

#include<list> #include<string> #include<memory> #include<algorithm> #include<iostream> class Component { protected: std::string name; public: Component(std::string str) :name(str) {} virtual void display() = 0; virtual void add(Component*) = 0; virtual void remove(Component*) = 0; virtual ~Component() {} }; class Composite:public Component { private: std::list<std::shared_ptr<Component>>elements; public: Composite(std::string str) :Component(str) {} void add(Component* element) { auto it = std::find_if(elements.begin(), elements.end(), [element](std::shared_ptr<Component>ptr) {return element == ptr.get(); }); if (it == elements.end()) { elements.push_back(std::shared_ptr<Component>(element)); } } void remove(Component* element) { auto it = std::find_if(elements.begin(), elements.end(), [element](std::shared_ptr<Component>ptr) {return element == ptr.get(); }); if (it == elements.end()) { return; } elements.erase(it); } void display() { for (auto it = elements.cbegin(); it != elements.cend(); ++it) { (*it)->display(); //多态调用 } } }; class Leaf : public Component { public: Leaf(std::string str) :Component(str) {} void display() { std::cout << name << std::endl; } void add(Component* element) { std::cout << "Leaf cannot add" << std::endl; } void remove(Component* element) { std::cout << "Leaf cannot remove" << std::endl; } }; int main() { Component* p = new Composite("北京"); p->add(new Leaf("紫荆城")); p->add(new Leaf("朝阳区")); Component* p1 = new Composite("郑州"); p1->add(new Leaf("郑大")); p1->add(new Leaf("。。。")); p->add(p1); p->display(); return 0; }