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c++如何实现命令模式 c++设计模式之Command【实例】
命令模式核心是将请求封装为对象以解耦调用者与接收者,支持撤销、重做等;通过抽象基类定义execute()/undo()接口,具体命令类绑定接收者并实现逻辑。

命令模式(Command Pattern)在 C++ 中的核心是把“请求”封装成对象,从而让调用者与接收者解耦,支持请求排队、撤销、重做、日志记录等扩展能力。实现关键在于定义统一的命令接口,由具体命令类绑定接收者并封装执行逻辑。

定义命令抽象基类

所有命令需继承自一个抽象基类,通常只声明 execute()(和可选的 undo())纯虚函数:

class Command {
public:
    virtual ~Command() = default;
    virtual void execute() = 0;
    virtual void undo() { } // 默认空实现,按需重写
};

实现具体命令类

每个具体命令持有一个或多个接收者(Receiver)的引用/指针,并在 execute() 中调用其业务方法。例如控制灯光的开关命令:

class Light {
public:
    void turnOn() { std::cout << "Light is ON\n"; }
    void turnOff() { std::cout << "Light is OFF\n"; }
};

class LightOnCommand : public Command {
    Light& light;
public:
    explicit LightOnCommand(Light& l) : light(l) {}
    void execute() override { light.turnOn(); }
    void undo() override { light.turnOff(); }
};

class LightOffCommand : public Command {
    Light& light;
public:
    explicit LightOffCommand(Light& l) : light(l) {}
    void execute() override { light.turnOff(); }
    void undo() override { light.turnOn(); }
}

引入调用者(Invoker)管理命令

调用者不关心命令如何执行,只负责持有并触发命令对象。它可支持单次执行、队列执行或撤销栈:

class RemoteControl {
    std::vector> history;
    std::stack

nique_ptr> undoStack; public: void pressButton(std::unique_ptr cmd) { cmd->execute(); history.push_back(std::move(cmd)); // 可选:保存副本用于撤销(注意深拷贝或支持复制语义) } void undoLast() { if (!history.empty()) { auto last = std::move(history.back()); history.pop_back(); last->undo(); undoStack.push(std::move(last)); } } };

客户端使用示例

组合接收者、命令和调用者,实现松耦合调用:

int main() {
    Light livingRoomLight;
    
    auto onCmd = std::make_unique(livingRoomLight);
    auto offCmd = std::make_unique(livingRoomLight);

    RemoteControl remote;
    remote.pressButton(std::move(onCmd)); // 输出:Light is ON
    remote.pressButton(std::move(offCmd)); // 输出:Light is OFF
    remote.undoLast();                      // 输出:Light is ON(还原上一步)

    return 0;
}

实际项目中还可结合 std::function + lambda 快速创建匿名命令,或使用模板命令类减少重复代码。重点在于保持命令对象的独立性与可组合性——它不依赖调用时机,也不感知上下文,只专注“做什么”和“怎么撤回”。