设计模式:状态模式(C++实现)

状态模式(State Pattern)是一种行为设计模式,它允许对象在内部状态改变时改变其行为。状态模式将对象的行为封装在不同的状态类中,使得状态的切换对于对象来说是透明的。
下面是一个简单的C++状态模式的示例:

#include 

// 抽象状态类
class State
{
public:
    virtual void handle() = 0;
};

// 具体状态类A
class ConcreteStateA : public State
{
public:
    void handle() override
    {
        std::cout << "State A handles the request." << std::endl;
    }
};

// 具体状态类B
class ConcreteStateB : public State
{
public:
    void handle() override
    {
        std::cout << "State B handles the request." << std::endl;
    }
};

// 环境类
class Context
{
private:
    State *state;

public:
    Context() : state(nullptr) {}
    void setState(State *state)
    {
        this->state = state;
    }
    void request()
    {
        if (state != nullptr)
        {
            state->handle();
        }
    }
};

int main()
{
    State *stateA = new ConcreteStateA();
    State *stateB = new ConcreteStateB();
    Context context;
    context.setState(stateB);
    context.request();
    context.setState(stateA);
    context.request();
    delete stateA;
    delete stateB;
    return 0;
}

运行结果:

State B handles the request.
State A handles the request.

在上述示例中,State是抽象状态类,定义了处理请求的接口。ConcreteStateA和ConcreteStateB是具体状态类,实现了不同状态下的处理逻辑。Context是环境类,维护一个指向当前状态对象的指针,并提供了设置状态和处理请求的方法。
在request()方法中,环境类通过调用当前状态对象的handle()方法来处理请求。具体状态类根据自己的状态来实现相应的处理逻辑。
在main()函数中,创建了两个具体状态对象stateA和stateB,然后创建一个环境对象context。通过调用setState()方法来设置当前状态,然后通过调用request()方法发送请求,环境对象会根据当前状态来进行相应的处理。
状态模式可以将对象的行为封装在不同的状态类中,使得状态的切换对于对象来说是透明的。通过定义不同的状态类,可以灵活地增加、删除或修改对象的行为。状态模式还可以避免使用大量的条件语句来判断对象的状态,提高代码的可读性和可维护性。

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