C++中的享元模式

2024-06-11 16:36
文章标签 c++ 模式 享元

本文主要是介绍C++中的享元模式,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

享元模式(Flyweight Pattern)

实际应用

文字编辑器中的字符

修仙游戏中的地图瓦片

图形编辑器中的图形对象

总结


享元模式(Flyweight Pattern)

享元模式是一种结构型设计模式,用于减少对象的内存使用和提高性能。该模式通过共享相似对象之间的公共部分来最小化内存使用。这些公共部分称为享元(Flyweight),而不同的部分称为非共享部分。

实际应用

文字编辑器中的字符

假设正在开发一个文字编辑器,这就可以使用享元模式来共享文本中重复出现的字符,减少内存使用。

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <memory>// 享元类:字符
class Character {
private:char symbol;// 非共享状态可以作为外部状态int fontSize;
public:Character(char symbol, int fontSize) : symbol(symbol), fontSize(fontSize) {}void display(int position) const {std::cout << "Character '" << symbol << "' displayed at position " << position<< " with font size " << fontSize << "\n";}
};// 享元工厂类
class CharacterFactory {
private:std::unordered_map<char, std::shared_ptr<Character>> characters;
public:std::shared_ptr<Character> getCharacter(char symbol, int fontSize) {if (characters.find(symbol) == characters.end()) {characters[symbol] = std::make_shared<Character>(symbol, fontSize);}return characters[symbol];}
};int main() {CharacterFactory characterFactory;// 使用享元工厂创建并共享字符auto char1 = characterFactory.getCharacter('A', 12);auto char2 = characterFactory.getCharacter('B', 12);auto char3 = characterFactory.getCharacter('A', 14);auto char4 = characterFactory.getCharacter('B', 12);char1->display(1);char2->display(2);char3->display(3);char4->display(4);return 0;
}

修仙游戏中的地图瓦片

假设游戏中有许多地图瓦片,这就可以使用享元模式来共享相同类型的地图瓦片。

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <memory>// 享元类:地图瓦片
class MapTile {
private:int type;// 非共享状态可以作为外部状态int x, y;
public:MapTile(int type, int x, int y) : type(type), x(x), y(y) {}void draw() const {std::cout << "Drawing map tile of type " << type << " at position (" << x << ", " << y << ")\n";}
};// 享元工厂类
class MapTileFactory {
private:std::unordered_map<int, std::shared_ptr<MapTile>> mapTiles;
public:std::shared_ptr<MapTile> getMapTile(int type, int x, int y) {int key = type * 10000 + x * 100 + y;if (mapTiles.find(key) == mapTiles.end()) {mapTiles[key] = std::make_shared<MapTile>(type, x, y);}return mapTiles[key];}
};int main() {MapTileFactory mapTileFactory;// 使用享元工厂创建并共享地图瓦片auto tile1 = mapTileFactory.getMapTile(1, 0, 0);auto tile2 = mapTileFactory.getMapTile(2, 1, 0);auto tile3 = mapTileFactory.getMapTile(1, 0, 0);auto tile4 = mapTileFactory.getMapTile(2, 1, 0);tile1->draw();tile2->draw();tile3->draw();tile4->draw();return 0;
}

图形编辑器中的图形对象

假设正在开发一个图形编辑器,编辑器中有许多图形对象。这时候就可以使用享元模式来共享相同类型的图形对象。

#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <memory>// 享元类:图形对象
class Shape {
protected:std::string type;// 非共享状态可以作为外部状态int x, y;
public:Shape(const std::string& type, int x, int y) : type(type), x(x), y(y) {}virtual void draw() const = 0;
};// 具体享元类:圆形
class Circle : public Shape {
public:Circle(int x, int y) : Shape("Circle", x, y) {}void draw() const override {std::cout << "Drawing " << type << " at position (" << x << ", " << y << ")\n";}
};// 享元工厂类
class ShapeFactory {
private:std::unordered_map<std::string, std::shared_ptr<Shape>> shapes;
public:std::shared_ptr<Shape> getShape(const std::string& type, int x, int y) {if (shapes.find(type) == shapes.end()) {if (type == "Circle") {shapes[type] = std::make_shared<Circle>(x, y);} // 可以添加更多类型的图形对象}return shapes[type];}
};int main() {ShapeFactory shapeFactory;// 使用享元工厂创建并共享图形对象auto circle1 = shapeFactory.getShape("Circle", 0, 0);auto circle2 = shapeFactory.getShape("Circle", 1, 1);auto circle3 = shapeFactory.getShape("Circle", 0, 0);auto circle4 = shapeFactory.getShape("Circle", 1, 1);circle1->draw();circle2->draw();circle3->draw();circle4->draw();return 0;
}

总结

享元模式可以在减少内存使用和提高性能方面发挥作用,因为享元模式可以有效地共享相似对象之间的公共部分,从而减少内存占用。

这篇关于C++中的享元模式的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1051699

相关文章

Nginx location匹配模式与规则详解

《Nginxlocation匹配模式与规则详解》:本文主要介绍Nginxlocation匹配模式与规则,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、环境二、匹配模式1. 精准模式2. 前缀模式(不继续匹配正则)3. 前缀模式(继续匹配正则)4. 正则模式(大

C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化

《C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化》在C++工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作,所以本文就来聊聊C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化吧... 目录设计预期设计思路代码实现使用方法在 C++ 工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作。由于数据类

Linux下如何使用C++获取硬件信息

《Linux下如何使用C++获取硬件信息》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用C++实现获取CPU,主板,磁盘,BIOS信息等硬件信息,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录方法获取CPU信息:读取"/proc/cpuinfo"文件获取磁盘信息:读取"/proc/diskstats"文

C++使用printf语句实现进制转换的示例代码

《C++使用printf语句实现进制转换的示例代码》在C语言中,printf函数可以直接实现部分进制转换功能,通过格式说明符(formatspecifier)快速输出不同进制的数值,下面给大家分享C+... 目录一、printf 原生支持的进制转换1. 十进制、八进制、十六进制转换2. 显示进制前缀3. 指

C++中初始化二维数组的几种常见方法

《C++中初始化二维数组的几种常见方法》本文详细介绍了在C++中初始化二维数组的不同方式,包括静态初始化、循环、全部为零、部分初始化、std::array和std::vector,以及std::vec... 目录1. 静态初始化2. 使用循环初始化3. 全部初始化为零4. 部分初始化5. 使用 std::a

C++ vector的常见用法超详细讲解

《C++vector的常见用法超详细讲解》:本文主要介绍C++vector的常见用法,包括C++中vector容器的定义、初始化方法、访问元素、常用函数及其时间复杂度,通过代码介绍的非常详细,... 目录1、vector的定义2、vector常用初始化方法1、使编程用花括号直接赋值2、使用圆括号赋值3、ve

如何高效移除C++关联容器中的元素

《如何高效移除C++关联容器中的元素》关联容器和顺序容器有着很大不同,关联容器中的元素是按照关键字来保存和访问的,而顺序容器中的元素是按它们在容器中的位置来顺序保存和访问的,本文介绍了如何高效移除C+... 目录一、简介二、移除给定位置的元素三、移除与特定键值等价的元素四、移除满足特android定条件的元

Python获取C++中返回的char*字段的两种思路

《Python获取C++中返回的char*字段的两种思路》有时候需要获取C++函数中返回来的不定长的char*字符串,本文小编为大家找到了两种解决问题的思路,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 有时候需要获取C++函数中返回来的不定长的char*字符串,目前我找到两种解决问题的思路,具体实现如下:

C++ Sort函数使用场景分析

《C++Sort函数使用场景分析》sort函数是algorithm库下的一个函数,sort函数是不稳定的,即大小相同的元素在排序后相对顺序可能发生改变,如果某些场景需要保持相同元素间的相对顺序,可使... 目录C++ Sort函数详解一、sort函数调用的两种方式二、sort函数使用场景三、sort函数排序

Java调用C++动态库超详细步骤讲解(附源码)

《Java调用C++动态库超详细步骤讲解(附源码)》C语言因其高效和接近硬件的特性,时常会被用在性能要求较高或者需要直接操作硬件的场合,:本文主要介绍Java调用C++动态库的相关资料,文中通过代... 目录一、直接调用C++库第一步:动态库生成(vs2017+qt5.12.10)第二步:Java调用C++