C++怎么实现工厂模式-C++-PHP中文网

工厂模式核心是用函数集中创建对象以解耦调用方与具体类，常用枚举分发的自由函数或运行时注册的map+function方案，避免模板工厂的编译期硬编码和插件扩展限制。

c++怎么实现工厂模式

工厂模式的核心是“用函数创建对象，而不是直接 new”

直接 new 具体类会把调用方和实现类强耦合，一旦要换类型就得改所有 new 地方。工厂模式把创建逻辑集中到一个地方——通常是一个函数或类的静态方法，调用方只依赖抽象接口，不关心谁被实例化。

最常用、最轻量的做法是用一个返回基类指针的普通函数，配合枚举或字符串做分发：

enum class ShapeType { Circle, Rectangle };
<p>class Shape {
public:
virtual ~Shape() = default;
virtual void draw() = 0;
};</p><p>class Circle : public Shape {
public:
void draw() override { /<em> ... </em>/ }
};</p><p>class Rectangle : public Shape {
public:
void draw() override { /<em> ... </em>/ }
};</p><p>std::unique_ptr<shape> createShape(ShapeType type) {
switch (type) {
case ShapeType::Circle:    return std::make_unique<circle>();
case ShapeType::Rectangle: return std::make_unique<rectangle>();
default:                   return nullptr;
}
}</rectangle></circle></shape></p>

注意返回类型用 std::unique_ptr<shape></shape> 而不是裸指针，避免内存泄漏；createShape 是自由函数，没状态、易测试、不需实例化。

用 std::map + std::function 实现运行时注册工厂

硬编码 switch 在类型多、插件化或配置驱动场景下不灵活。这时可把构造逻辑注册进一个全局映射表，按字符串动态创建：

定义注册函数：接收类型名和构造器（std::function<:unique_ptr>()></:unique_ptr>）
内部用 static std::map<:string std::function>></:string> 存储
构造器必须捕获完整上下文（比如带参数的构造需用 lambda 包一层）
注册时机很重要：必须在 main() 之前完成，否则首次调用可能找不到项

示例注册片段：

void registerShape(const std::string& name,
                   std::function<:unique_ptr>()> factory) {
    static std::map<:string std::function>()>> registry;
    registry[name] = std::move(factory);
}
<p>// 使用处（通常在 .cpp 文件顶部或模块初始化函数里）
registerShape("circle", []{ return std::make_unique<circle>(); });
registerShape("rectangle", []{ return std::make_unique<rectangle>(); });</rectangle></circle></p>
<p>std::unique_ptr<shape> createShape(const std::string& name) {
static const std::map<:string std::function>()>> registry;
auto it = registry.find(name);
return it != registry.end() ? it->second() : nullptr;
}</:string></shape></p></:string></:unique_ptr>

为什么不用模板工厂类？它解决的是不同问题

有人写 template<typename t> std::unique_ptr<t> create()</t></typename> 这类泛型工厂，但它本质是编译期选择，调用方仍得写死类型名（如 create<circle>()</circle>），没解除耦合，反而让调用点暴露了具体类——这违背工厂初衷。