【C++】访问者模式

访问者模式（Visitor Pattern）是一种【行为型】设计模式，它允许在不改变对象结构的前提下，定义作用于这些对象元素的新操作。这种模式将算法与对象结构分离，通过 “双重分派” 机制实现对不同类型元素的差异化处理，特别适用于需要对复杂对象结构进行多种不相关操作的场景。

一、模式核心概念与结构

访问者模式包含五个核心角色：

1. 抽象访问者（Visitor）：定义对每个具体元素的访问操作接口。
2. 具体访问者（Concrete Visitor）：实现抽象访问者接口，提供具体的操作逻辑。
3. 抽象元素（Element）：定义接受访问者的接口（accept方法）。
4. 具体元素（Concrete Element）：实现接受访问者的接口，通常调用访问者的对应方法。
5. 对象结构（Object Structure）：管理元素集合，提供遍历元素的方式。

二、C++ 实现示例：文档模型的操作

以下是一个文档模型的示例，演示如何使用访问者模式实现不同类型文档元素的操作：

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <vector>// 前向声明
class Visitor;// 抽象元素
class Element {
public:virtual ~Element() = default;virtual void accept(Visitor& visitor) = 0;
};// 具体元素：文本段落
class TextParagraph : public Element {
private:std::string text;public:TextParagraph(const std::string& content) : text(content) {}std::string getText() const { return text; }void accept(Visitor& visitor) override;
};// 具体元素：图片
class Image : public Element {
private:std::string url;int width;int height;public:Image(const std::string& imgUrl, int w, int h) : url(imgUrl), width(w), height(h) {}std::string getUrl() const { return url; }int getWidth() const { return width; }int getHeight() const { return height; }void accept(Visitor& visitor) override;
};// 抽象访问者
class Visitor {
public:virtual ~Visitor() = default;virtual void visitTextParagraph(TextParagraph& paragraph) = 0;virtual void visitImage(Image& image) = 0;
};// 具体访问者：HTML导出器
class HTMLExportVisitor : public Visitor {
public:void visitTextParagraph(TextParagraph& paragraph) override {std::cout << "<p>" << paragraph.getText() << "<