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桥接模式C++

news 2025/8/15 5:53:56

桥接模式（Bridge Pattern）是一种结构型设计模式，它将抽象部分与实现部分分离，使它们可以独立变化。这种模式通过引入一个桥梁接口，将抽象层和实现层解耦，从而允许两者独立扩展。

桥接模式的核心角色

Abstraction（抽象类）：定义抽象接口，包含一个对实现类接口的引用
RefinedAbstraction（扩展抽象类）：扩展抽象类的接口
Implementor（实现类接口）：定义实现类的接口，供抽象类调用
ConcreteImplementor（具体实现类）：实现实现类接口的具体方法

C++实现示例

以下以"图形渲染"为例实现桥接模式，将图形的形状（抽象部分）与渲染方式（实现部分）分离，使它们可以独立变化：


#include <iostream>
#include <string>// 实现类接口：渲染器（桥接的实现部分）
class Renderer {
public:virtual ~Renderer() = default;virtual void renderCircle(float radius) = 0;virtual void renderSquare(float side) = 0;
};// 具体实现类1：软件渲染
class SoftwareRenderer : public Renderer {
public:void renderCircle(float radius) override {std::cout << "软件渲染圆形，半径: " << radius << std::endl;}void renderSquare(float side) override {std::cout << "软件渲染正方形，边长: " << side << std::endl;}
};// 具体实现类2：硬件渲染
class HardwareRenderer : public Renderer {
public:void renderCircle(float radius) override {std::cout << "硬件加速渲染圆形，半径: " << radius << std::endl;}void renderSquare(float side) override {std::cout << "硬件加速渲染正方形，边长: " << side << std::endl;}
};// 抽象类：形状（桥接的抽象部分）
class Shape {
protected:Renderer* renderer;  // 持有实现部分的引用（桥接）// 保护构造函数，只能被子类调用Shape(Renderer* rend) : renderer(rend) {}public:virtual ~Shape() = default;virtual void draw() = 0;    // 绘制形状virtual void resize(float factor) = 0;  // 调整大小
};// 扩展抽象类1：圆形
class Circle : public Shape {
private:float radius;public:Circle(Renderer* rend, float r) : Shape(rend), radius(r) {}void draw() override {renderer->renderCircle(radius);  // 调用实现部分}void resize(float factor) override {radius *= factor;}
};// 扩展抽象类2：正方形
class Square : public Shape {
private:float side;public:Square(Renderer* rend, float s) : Shape(rend), side(s) {}void draw() override {renderer->renderSquare(side);  // 调用实现部分}void resize(float factor) override {side *= factor;}
};// 客户端代码
int main() {// 创建不同的渲染器（实现部分）Renderer* software = new SoftwareRenderer();Renderer* hardware = new HardwareRenderer();// 创建不同的形状（抽象部分），并与渲染器桥接Shape* circle = new Circle(software, 5.0f);Shape* square = new Square(hardware, 10.0f);// 绘制形状std::cout << "第一次绘制:" << std::endl;circle->draw();square->draw();// 调整大小后再次绘制std::cout << "\n调整大小后绘制:" << std::endl;circle->resize(2.0f);square->resize(0.5f);circle->draw();square->draw();// 更换圆形的渲染器（动态改变实现）std::cout << "\n更换渲染器后绘制圆形:" << std::endl;delete circle;circle = new Circle(hardware, 5.0f);circle->draw();// 清理资源delete circle;delete square;delete software;delete hardware;return 0;
}