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装饰器模式：C++动态扩展游戏角色能力

news 2025/9/12 11:41:04

一、为什么用装饰器模式

在游戏开发中，一个角色往往有基础的攻击、防御等功能。但随着游戏设计的复杂化，角色可能需要装备武器、护甲、宝石，或者临时获得某种技能效果。

如果我们把这些额外的效果都直接写进角色类里，会导致以下问题：

角色类过于庞大，耦合了所有可能的功能；
扩展性差，新增装备或技能都要修改角色类；
组合不灵活，难以在运行时动态组合效果。

装饰器模式正好解决了这个问题。它允许我们在不修改原有角色类的前提下，动态地给角色增加装备/技能效果，而且这些效果可以灵活组合。

二、场景说明

我们设计一个简单的战斗系统：

游戏里有一个基础角色（Hero），它有 attack() 方法；
角色可以装备武器（提高攻击力）；
角色可以装备护甲（增加防御效果，表现为输出提示）；
角色可以同时拥有多种装备，比如武器 + 护甲。

如果不用装饰器模式，可能会写出 HeroWithWeapon、HeroWithArmor、HeroWithWeaponAndArmor 等类，数量会爆炸。
而装饰器模式只需把功能拆成一个个“装备装饰器”，然后在运行时自由组合。

三、类图

四、C++代码实现


#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>// 抽象角色
class Character {
public:virtual ~Character() = default;virtual void attack() = 0;
};// 具体角色：英雄
class Hero : public Character {
public:Hero(const std::string& name) : m_name(name) {}void attack() override {std::cout << m_name << " 发起了普通攻击！" << std::endl;}
private:std::string m_name;
};// 装饰器基类
class Equipment : public Character {
public:Equipment(std::shared_ptr<Character> character) : m_character(character) {}void attack() override {if (m_character) {m_character->attack();}}
protected:std::shared_ptr<Character> m_character;
};// 武器装饰器
class WeaponDecorator : public Equipment {
public:WeaponDecorator(std::shared_ptr<Character> character) : Equipment(character) {}void attack() override {Equipment::attack();std::cout << ">>> 装备武器：攻击力提升！" << std::endl;}
};// 护甲装饰器
class ArmorDecorator : public Equipment {
public:ArmorDecorator(std::shared_ptr<Character> character) : Equipment(character) {}void attack() override {Equipment::attack();std::cout << ">>> 穿戴护甲：防御力提升！" << std::endl;}
};// 客户端
int main() {// 基础角色std::shared_ptr<Character> hero = std::make_shared<Hero>("勇者");std::cout << "--- 普通英雄 ---" << std::endl;hero->attack();std::cout << "\n--- 英雄装备武器 ---" << std::endl;std::shared_ptr<Character> heroWithWeapon = std::make_shared<WeaponDecorator>(hero);heroWithWeapon->attack();std::cout << "\n--- 英雄穿戴护甲 ---" << std::endl;std::shared_ptr<Character> heroWithArmor = std::make_shared<ArmorDecorator>(hero);heroWithArmor->attack();std::cout << "\n--- 英雄装备武器 + 护甲 ---" << std::endl;std::shared_ptr<Character> heroWithAll =std::make_shared<ArmorDecorator>(std::make_shared<WeaponDecorator>(hero));heroWithAll->attack();return 0;
}

程序运行结果：

--- 普通英雄 ---
勇者 发起了普通攻击！--- 英雄装备武器 ---
勇者 发起了普通攻击！
>>> 装备武器：攻击力提升！--- 英雄穿戴护甲 ---
勇者 发起了普通攻击！
>>> 穿戴护甲：防御力提升！--- 英雄装备武器 + 护甲 ---
勇者 发起了普通攻击！
>>> 装备武器：攻击力提升！
>>> 穿戴护甲：防御力提升！

代码说明：

在这段代码里，Character 定义了角色的统一接口，Hero 作为具体实现提供了最基础的攻击行为。Equipment 则是一个抽象的装饰器，它内部保存了一个角色对象，并在调用时转发给原始角色。

WeaponDecorator 和 ArmorDecorator 继承自 Equipment，在原有攻击行为的基础上分别增加了武器和护甲的效果。

这样，当我们在 main 函数里把英雄用不同的装饰器包裹起来时，就能够灵活地给角色动态添加功能，而且这些功能可以自由叠加，而不用修改英雄类本身。