C++ 策略模式答案

【问题标题】：C++ Strategy patternC++ 策略模式
【发布时间】：2011-09-06 18:32:24
【问题描述】：

过去，我曾将策略模式解释为一种机制，它允许函数/类的用户为该函数/类提供他们自己的功能。

我一直被教导，实现该模式的方法是将函数指针放入您的类/函数并在内部调用它们，从而允许程序员提供他们自己的“策略”，这些“策略”将在这些函数内部使用，并且对象。

最近环顾四周，我发现策略模式似乎总是通过使用继承层次结构来解释/定义，如下所示：

Strategy pattern implementation

这是意见/实现的差异，还是函数指针传递不是策略模式的变体？我最感兴趣，所以当我评论或解释我的代码时，我不会让人们感到困惑:)

【问题讨论】：

有人只是对这个问题投了反对票，两个答案都没有 cmets...我有时讨厌别人：p
是的。我标记了这个问题，我们会看看是否有一个模组会来修复它。
这里没有不规则的投票模式。从旗帜来看，我完全相信有人飞过并开始点击投票。由于这是一个罕见的“良好主观”（恕我直言）的例子，而且我确实使用 C++（至少足以理解这个问题），我倾向于点击几次投票。如果再次发生这种情况，请标记，我会请开发人员调查一下。
谢谢大家，非常有启发性的答案:)

标签： c++ design-patterns strategy-pattern

【解决方案1】：

你只需要在没有函数指针的语言中使用继承（阅读：Java）。

就我个人而言，我更喜欢 std::function 而不是原始函数指针，因为它接受更广泛的参数并允许您在策略对象中维护状态。

此外，如果您在编译时就已经知道策略，您甚至可以使用模板，从而节省函数指针和std::function 对象的空间和运行时开销。

【讨论】：

或者：你必须在没有对象的语言中使用函数指针！
@Ernest：和往常一样，C++ 给你一个选择。我只是在列出可能性，所以 w00te 可以做出明智的选择。不幸的是，一些设计模式的权威人士不同意，并立即投票给我。
看起来他同时否决了这个问题和所有三个答案——我已经请了主持人。
std::function 与裸函数指针的选择表明策略对象可以具有状态。这是使用接口的真正要点：策略对象可以维护变量，函数指针不能。
那么提供函子/函数对象作为参数是否适合替代继承层次结构？那可能有状态:)

【解决方案2】：

在我看来，使用函数指针实现策略模式是在不支持 OOP 的语言（例如 C）中完成的。

在支持 OOP 的语言中，使用类更好地实现它：继承、虚函数（即运行时多态性）、接口等。通常，这是运行时策略模式，也就是说，您可以在运行时切换到其他策略模式来改变程序的行为。

在 C++ 中，还有一种编译时策略模式，俗称policy-based design。

在任何情况下，类都可以维护状态，而函数指针则不能。这是使用类的最大优势。

【讨论】：

一位天才对每个人都投了反对票，没有留下任何评论。
我投了赞成票以取消它。感谢您的回答，我会在 15 分钟内挑选出最好的 :)

【解决方案3】：

使用函数指针来实现策略是基于继承的版本的退化情况。如您所知，该模式的基本内核是能够在运行时提供或修改某个进程的组件。该组件可以是一个函数，也可以是一个对象。如果策略由几个位组成，那么基于继承的版本确实更好，因为一个对象可以将多个方法封装在一起；如果只有一块，那么函数指针就差不多了。

【讨论】：

【解决方案4】：

接口对象可以有状态，因此可以维护成员变量。函数指针不能。

【讨论】：

【解决方案5】：

IMO，starategy 模式可以使用：

模板和编译时常量表达式（早期绑定，实际上可能不称为 strategy-pattern）。
虚拟函数机制（是的，通过将不同的派生类分配给引用/指针）。
函数指针
指向类的成员（方法）。
使用 std::function 和 lambdas。

【讨论】：

【解决方案6】：

这是一个实用的c++策略模式代码。我希望纯虚拟函数的使用（而不是 Java 中的接口）是不言自明的。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string.h>

using namespace std;

class Strategy;

class TestBed{
  public:
    TestBed(){
        myStrategy = NULL;
    }
    void setBehavior(int type);
    Strategy *myStrategy;
};

class Strategy{
  public:
    void performBehavior(){
       behave();
    }
  private:
    virtual void behave() = 0;
};

class behaviorOne: public Strategy{
  private:
    void behave(){
        cout << "left strategy" << endl;
    }
};

class behaviorTwo: public Strategy{
  private:
    void behave(){
        cout << "right strategy" << endl;
    }
};

class behaviorThree: public Strategy{
  private:
    void behave(){
        cout << "center strategy" << endl;
    }
};

void TestBed::setBehavior(int type){  
  delete myStrategy;
  if (type == 0)
    myStrategy = new behaviorOne();
  else if (type == 1)
    myStrategy = new behaviorTwo();
  else if (type == 2)
    myStrategy = new behaviorThree();
}

int main(){
  TestBed test;
  int answer;  
  while(1){
     cout << "Exit(other) Left(0) Right(1) Center(2): ";
     cin >> answer;
     if(answer > 2) break;
     test.setBehavior(answer);
     test.myStrategy->performBehavior();
  }   
  return 0;
}

【讨论】：