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c设计模式,深入浅出C语言中的设计模式

admin1个月前 (12-10)软件设计111

设计模式通常分为三大类：创建型模式、结构型模式和行为型模式。每种模式都解决了特定的问题，并在特定情况下提供了一种解决方案。

创建型模式创建型模式主要解决对象创建的问题，将对象的创建和使用分离。常见的创建型模式包括：单例模式（Singleton）：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。工厂方法模式（Factory Method）：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。抽象工厂模式（Abstract Factory）：创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。建造者模式（Builder）：将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。原型模式（Prototype）：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。

结构型模式结构型模式主要解决类或对象的组合问题，将类或对象组合成更大的结构。常见的结构型模式包括：适配器模式（Adapter）：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口，适配器让原本接口不兼容的类可以合作无间。装饰器模式（Decorator）：动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式比生成子类更为灵活。代理模式（Proxy）：为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。外观模式（Facade）：为子系统中的一组接口提供一个一致的界面，外观模式定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。桥接模式（Bridge）：将抽象部分与实现部分分离，使它们都可以独立地变化。组合模式（Composite）：将对象组合成树形结构以表示“部分整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。享元模式（Flyweight）：运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

行为型模式行为型模式主要解决对象之间的交互问题，定义了对象之间复杂的通信模式。常见的结构型模式包括：策略模式（Strategy）：定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。模板方法模式（Template Method）：定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。观察者模式（Observer）：对象间的一对多的依赖关系，当一个对象改变状态，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。状态模式（State）：允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。责任链模式（Chain of Responsibility）：使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。命令模式（Command）：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求、队列或日志请求来参数化其他对象。中介者模式（Mediator）：用一个中介对象来封装一系列的对象交互，使对象之间不再显式地相互引用，从而使其耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。迭代器模式（Iterator）：提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。访问者模式（Visitor）：表示一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它可以在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

设计模式的应用在C语言中，由于C语言本身没有面向对象的特点，因此实现设计模式时需要更多地依赖函数指针和结构体。例如，单例模式可以通过静态变量和函数指针实现，工厂模式可以通过函数指针和回调函数实现，观察者模式可以通过回调函数和链表实现等。

设计模式在C语言中的应用可以提高代码的复用性、可维护性和可扩展性，但同时也增加了代码的复杂度。因此，在应用设计模式时，需要根据实际情况进行权衡，选择合适的模式来解决问题。