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C++ 适配器模式详解

news 2025/7/15 4:00:52

适配器模式（Adapter Pattern）是一种结构型设计模式，它允许不兼容的接口之间能够协同工作。

概念解析

适配器模式的核心思想是：

接口转换：将一个类的接口转换成客户希望的另一个接口
兼容性：使原本由于接口不兼容而不能一起工作的类可以一起工作
包装：通过包装的方式实现接口转换

主要组成部分

目标接口（Target）：客户端期望的接口
适配者（Adaptee）：需要被适配的现有接口
适配器（Adapter）：将适配者接口转换为目标接口的类

代码示例

下面是一个完整的适配器模式示例，包含详细注释：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <cmath>// ==================== 目标接口 ====================
// 客户端期望的几何图形接口
class Shape {
public:virtual void draw(int x1, int y1, int x2, int y2) = 0;virtual ~Shape() = default;
};// ==================== 适配者 ====================
// 现有的直线绘制类（不兼容的接口）
class LegacyLine {
public:void draw(int x1, int y1, int x2, int y2) {std::cout << "绘制直线: 从(" << x1 << "," << y1 << ")到(" << x2 << "," << y2 << ")" << std::endl;}
};// 现有的矩形绘制类（不兼容的接口）
class LegacyRectangle {
public:void draw(int x, int y, int w, int h) {std::cout << "绘制矩形: 左上角(" << x << "," << y << "), 宽" << w << ", 高" << h << std::endl;}
};// ==================== 适配器 ====================
// 直线适配器（对象适配器）
class LineAdapter : public Shape {
private:std::unique_ptr<LegacyLine> adaptee_;public:LineAdapter() : adaptee_(std::make_unique<LegacyLine>()) {}void draw(int x1, int y1, int x2, int y2) override {adaptee_->draw(x1, y1, x2, y2);}
};// 矩形适配器（对象适配器）
class RectangleAdapter : public Shape {
private:std::unique_ptr<LegacyRectangle> adaptee_;public:RectangleAdapter() : adaptee_(std::make_unique<LegacyRectangle>()) {}void draw(int x1, int y1, int x2, int y2) override {int x = std::min(x1, x2);int y = std::min(y1, y2);int width = std::abs(x2 - x1);int height = std::abs(y2 - y1);adaptee_->draw(x, y, width, height);}
};// ==================== 类适配器（通过多重继承）====================
class ClassAdapter : public Shape, private LegacyRectangle {
public:void draw(int x1, int y1, int x2, int y2) override {int x = std::min(x1, x2);int y = std::min(y1, y2);int width = std::abs(x2 - x1);int height = std::abs(y2 - y1);LegacyRectangle::draw(x, y, width, height);}
};// ==================== 客户端代码 ====================
void drawShape(Shape& shape, int x1, int y1, int x2, int y2) {shape.draw(x1, y1, x2, y2);
}int main() {std::cout << "=== 适配器模式演示 ===" << std::endl;// 使用对象适配器std::cout << "\n使用对象适配器:" << std::endl;LineAdapter lineAdapter;drawShape(lineAdapter, 10, 20, 30, 40);RectangleAdapter rectAdapter;drawShape(rectAdapter, 10, 20, 30, 40);// 使用类适配器std::cout << "\n使用类适配器:" << std::endl;ClassAdapter classAdapter;drawShape(classAdapter, 15, 25, 35, 45);// 直接使用Legacy类（不兼容）std::cout << "\n直接使用Legacy类:" << std::endl;LegacyLine line;line.draw(5, 5, 25, 25);LegacyRectangle rect;rect.draw(5, 5, 20, 20); // 参数含义不同return 0;
}