**C++ 模板模式详解**
模板模式是设计模式中的一种行为模式，它属于创建型设计模式，但更常被归类为结构型模式。在C++编程中，模板模式是一种处理相同算法不同实现的方式，它通过定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
模板方法模式主要由两部分组成：抽象模板（Abstract Class）和具体模板（Concrete Class）。抽象模板中定义了一个或多个操作，这些操作通常都是抽象的或者已实现了具体的行为，但其中包含了模板方法。模板方法是核心，它定义了算法的框架，由子类来实现具体的细节。具体模板是抽象模板的子类，它们实现父类中声明的抽象方法，从而提供不同的算法实现。
### 抽象模板（Abstract Class）
抽象模板类通常包含以下元素：
1. **模板方法**：这是整个模式的关键，是一个具体方法，定义了算法的基本步骤。在抽象类中实现，调用了其他抽象方法或具体方法。
2. **抽象方法**：这些是模板方法中用到的，但在抽象类中没有实现的方法。这些方法的具体实现由具体模板类提供。
3. **具体方法**：在抽象类中已经实现的方法，它们可以是公用的，也可以是模板方法的一部分。
### 具体模板（Concrete Class）
具体模板类继承自抽象模板，实现抽象模板中的所有抽象方法。每个具体模板类提供了模板方法中所需步骤的不同实现，从而实现算法的变体。
### 应用场景
模板模式适用于以下情况：
1. **代码复用**：通过将不变的算法框架与可变的实现细节分离，可以提高代码的复用性。
2. **封装变化**：允许子类改变算法的某些部分，而不会影响整体算法的结构。
3. **保持代码一致性**：通过定义模板方法，确保所有实现的步骤都遵循相同的框架。
### C++ 实现示例
```cpp
// 抽象模板
class AbstractClass {
public:
void templateMethod() {
step1();
step2();
}
protected:
virtual void step1() = 0; // 抽象方法
virtual void step2() = 0; // 抽象方法
void specificMethod() { // 具体方法
std::cout << "执行具体方法" << std::endl;
}
};
// 具体模板1
class ConcreteClass1 : public AbstractClass {
protected:
void step1() override {
std::cout << "具体模板1的step1" << std::endl;
}
void step2() override {
std::cout << "具体模板1的step2" << std::endl;
}
};
// 具体模板2
class ConcreteClass2 : public AbstractClass {
protected:
void step1() override {
std::cout << "具体模板2的step1" << std::endl;
}
void step2() override {
std::cout << "具体模板2的step2" << std::endl;
}
};
int main() {
AbstractClass* obj1 = new ConcreteClass1();
obj1->templateMethod(); // 输出：具体模板1的step1，具体模板1的step2
AbstractClass* obj2 = new ConcreteClass2();
obj2->templateMethod(); // 输出：具体模板2的step1，具体模板2的step2
delete obj1;
delete obj2;
return 0;
}
```
在这个例子中，`AbstractClass`是抽象模板，定义了`templateMethod`模板方法，其中调用了`step1`和`step2`两个抽象方法。`ConcreteClass1`和`ConcreteClass2`是具体模板，它们分别实现了`step1`和`step2`，提供了不同的算法实现。
总结来说，C++中的模板模式是一种强大的设计工具，它允许我们在不破坏封装性的前提下，控制并定制算法的行为，同时提高了代码的复用性和可扩展性。在实际开发中，特别是在需要实现一系列相关操作，但某些操作的具体实现可能因场景而异时，模板模式是一个理想的选择。
thirteen.tar.gz （7个子文件） 
thirteen 
main.cpp 315B
