c++ - C++中的策略模式。实现方案

Question

这是一个简化的示例，称为(我希望 - 如果我错了，请纠正我)Strategy 模式:有一个类 FileWriter它将键值对写入文件并使用 IFormatter 的对象用于格式化正在编写的文本的界面。有不同的格式化程序实现，当 FileWriter 时传递格式化程序对象。被 build 。这是这种模式的一个(错误的)实现:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdlib.h>
#include <sstream>

using namespace std;

class IFormatter {
  public:
    virtual string format(string key, double value) = 0;
};

class JsonFormatter : public IFormatter {
  public:
    string format(string key, double value) { 
        stringstream ss;
        ss << "\""+key+"\": " << value;
        return ss.str();
    }
};

class TabFormatter : public IFormatter {
  public:
    string format(string key, double value) { 
        stringstream ss;
        ss << key+"\t" << value;
        return ss.str();
    }
};

class FileWriter {
  public:  
    FileWriter(string fname, IFormatter& fmt):fmt_(fmt)
    {
        f_.open(fname.c_str(), ofstream::out);
    }

    void writePair(string key, double value)
    {
        f_ << fmt_.format(key, value);
    }

  private:
    ofstream f_;
    IFormatter& fmt_;
};    

可以看出，这种方法的主要缺点是不可靠 - Formatter对象传递给 FileWriter必须存在于整个 FileWriter 期间的生命周期，因此调用 FileWriter("test.txt", JsonFormatter())直接导致SegFault .

在这方面，我想讨论实现这种具有“易于使用”和简单性要求的方法的其他选择:

• 可以在创建文件编写器时传递新的格式化程序，或者
• 可以传递和使用现有的格式化程序。

我想出了下面描述的几种替代方案及其缺点(IMO):

• 模板有FileWriter作为模板类，它采用精确的 FormatterClass作为论点； 缺点:很难调用:FileWriter<JsonFormatter>("test.txt", JsonFormatter()) - 这里，JsonFormatter被打了两次。
• 原始指针: FileWriter("test.txt", new JsonFormatter()) ; 缺点 - 谁应该删除格式化程序对象？ FileWriter ？如果是，则传递现有格式化程序的地址将导致 SegFault一次FileWriter对象尝试删除格式化程序。
• 共享指针: FileWriter("test.txt", dynamic_pointer_cast<IFormatter*>(shared_ptr<JsonFormatter*>(new JsonFormatter())) ; 缺点:很难调用，而且，如果在创建文件编写器之前创建了格式化程序怎么办？

此处的最佳做法是什么？

更新

回应建议使用 std::function 的答案- 如果 Formatter 可以存储一个状态(比如精度)并有其他方法，比如 getHeader() 会怎么样？ ，例如，对于 CSV 文件？

此外，存储 IFormatter按值是不可能的，因为它是一个抽象类。

Answer 1

最简单的解决方案是使用:

JsonFormatter formatter;
FileWriter writer("test.txt", formatter);
// Use writer.

另一个更好一点的选择是在 IFormatter 中有一个 clone() 函数。然后，FileWriter 可以克隆该对象，取得克隆的所有权并在其析构函数中将其删除。

 class IFormatter {
   public:
     virtual string format(string key, double value) = 0;
     virtual IFormatter* clone() const = 0;
 };


 class FileWriter {
   public:  

     FileWriter(string fname, IFormatter const& fmt):fmt_(fmt.clone())
     {
         f_.open(fname.c_str(), ofstream::out);
     }

     ~FileWriter()
     {
        delete fmt_;
     }

     void writePair(string key, double value)
     {
         f_ << fmt_->format(key, value);
     }

   private:
     ofstream f_;
     IFormatter* fmt_;
 };    

现在，您也可以使用临时对象调用 FileWriter。

FileWriter writer("test.txt", JsonFormatter());
// Use writer.