訪問(wèn)者模式允許在不修改類的情況下為類層次結(jié)構(gòu)添加新操作，通過(guò)定義訪問(wèn)者接口ShapeVisitor，實(shí)現(xiàn)元素接口Shape及其具體類Circle和Rectangle，接著實(shí)現(xiàn)具體訪問(wèn)者如AreaCalculator和InfoPrinter，最後在main函數(shù)中創(chuàng)建對(duì)象並調(diào)用accept方法完成雙分派；該模式遵循開(kāi)閉原則，新增操作只需擴(kuò)展訪問(wèn)者類，無(wú)需改動(dòng)現(xiàn)有元素類，適用於圖形處理、編譯器AST等場(chǎng)景。

在C 中，訪問(wèn)者模式（Visitor Pattern）是一種行為設(shè)計(jì)模式，它允許你在不修改類的情況下為類層次結(jié)構(gòu)添加新的操作。它通過(guò)將操作分離到獨(dú)立的“訪問(wèn)者”對(duì)像中來(lái)實(shí)現(xiàn)“開(kāi)閉原則”。

下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的C 訪問(wèn)者模式示例，演示如何為不同的“元素”（如圖形對(duì)象）添加不同的操作（如計(jì)算面積、打印信息），而無(wú)需修改這些元素類本身。

? 場(chǎng)景：圖形類層次結(jié)構(gòu)（圓形、矩形）

我們有多個(gè)圖形類，想支持多種操作（比如：計(jì)算面積、打印信息），但不想每次新增操作都修改每個(gè)類。

? 1. 定義訪問(wèn)者接口（Visitor）

 #include <iostream>
#include <cmath>

// 前向聲明class Circle;
class Rectangle;

// 訪問(wèn)者接口class ShapeVisitor {
public:
    virtual ~ShapeVisitor() = default;
    virtual void visit(Circle* circle) = 0;
    virtual void visit(Rectangle* rectangle) = 0;
};

? 2. 定義元素接口（Shape）和具體類

// 元素基類class Shape {
public:
    virtual ~Shape() = default;
    virtual void accept(ShapeVisitor* visitor) = 0;
};

// 具體元素：圓形class Circle : public Shape {
public:
    explicit Circle(double radius) : radius(radius) {}

    void accept(ShapeVisitor* visitor) override {
        visitor->visit(this);
    }

    double getRadius() const { return radius; }

private:
    double radius;
};

// 具體元素：矩形class Rectangle : public Shape {
public:
    Rectangle(double width, double height) : width(width), height(height) {}

    void accept(ShapeVisitor* visitor) override {
        visitor->visit(this);
    }

    double getWidth() const { return width; }
    double getHeight() const { return height; }

private:
    double width, height;
};

? 3. 實(shí)現(xiàn)具體訪問(wèn)者

? 面積計(jì)算訪問(wèn)者

class AreaCalculator : public ShapeVisitor {
public:
    void visit(Circle* circle) override {
        double area = M_PI * circle->getRadius() * circle->getRadius();
        std::cout << "Circle area: " << area << std::endl;
    }

    void visit(Rectangle* rectangle) override {
        double area = rectangle->getWidth() * rectangle->getHeight();
        std::cout << "Rectangle area: " << area << std::endl;
    }
};

? 打印信息訪問(wèn)者

class InfoPrinter : public ShapeVisitor {
public:
    void visit(Circle* circle) override {
        std::cout << "Circle with radius " << circle->getRadius() << std::endl;
    }

    void visit(Rectangle* rectangle) override {
        std::cout << "Rectangle " << rectangle->getWidth() << "x"
                  << rectangle->getHeight() << std::endl;
    }
};

? 4. 使用示例（main 函數(shù)）

 int main() {
    // 創(chuàng)建圖形對(duì)象Circle circle(5.0);
    Rectangle rectangle(4.0, 6.0);

    // 創(chuàng)建訪問(wèn)者AreaCalculator areaCalc;
    InfoPrinter infoPrinter;

    // 使用訪問(wèn)者計(jì)算面積circle.accept(&areaCalc); // 輸出面積rectangle.accept(&areaCalc);

    // 使用訪問(wèn)者打印信息circle.accept(&infoPrinter); // 輸出信息rectangle.accept(&infoPrinter);

    return 0;
}

? 輸出結(jié)果

Circle area: 78.5398
Rectangle area: 24
Circle with radius 5
Rectangle 4x6

? 優(yōu)點(diǎn)總結(jié)

• 新增操作（如“序列化”、“渲染”）只需添加新的ShapeVisitor子類，無(wú)需修改現(xiàn)有圖形類。
• 符合開(kāi)閉原則（對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉）。
• 將相關(guān)操作集中到一個(gè)訪問(wèn)者類中，邏輯清晰。

?? 注意事項(xiàng)

• 如果類層次結(jié)構(gòu)頻繁變化（新增圖形類），訪問(wèn)者模式會(huì)變得難維護(hù)（每個(gè)訪問(wèn)者都要實(shí)現(xiàn)新visit 方法）。
• 需要提前知道所有具體類（因?yàn)?code>visit(Circle*)等是顯式聲明的）。
• C 中沒(méi)有多態(tài)分派，所以需要手動(dòng)實(shí)現(xiàn)“雙分派”（通過(guò)accept調(diào)用visitor->visit(this) ）。

? 核心機(jī)制：雙分派（Double Dispatch）

 shape->accept(visitor); // 第一次分派：調(diào)用具體shape 的accept
// → visitor->visit(circle); // 第二次分派：調(diào)用對(duì)應(yīng)visit 方法

這使得運(yùn)行時(shí)能根據(jù)兩個(gè)對(duì)象的類型（shape 和visitor）選擇正確操作。

基本上就這些。這個(gè)例子展示瞭如何用C 實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)者模式，適用於需要對(duì)複雜對(duì)象結(jié)構(gòu)執(zhí)行多種操作的場(chǎng)景，比如編譯器AST、圖形渲染、序列化等。

以上是C訪客模式示例的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！