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c++如何实现命令（Command）设计模式_c++行为型设计模式实战教程

命令模式将请求封装为对象，便于参数化、队列化和撤销操作；其核心由Command、ConcreteCommand、Receiver、Invoker和Client组成；以C++实现电灯开关为例，通过解耦发送者与接收者，支持扩展与维护，适用于GUI、游戏及任务调度系统。

命令模式是一种行为型设计模式，它将请求封装成对象，从而使你可以用不同的请求、队列或日志来参数化其他对象。命令模式还能支持撤销操作。在C++中，这种模式特别适用于需要解耦请求发送者和接收者的场景。

命令模式的核心角色

命令模式包含四个基本组成部分：

Command（命令接口）： 定义执行操作的接口，通常是一个抽象类或纯虚函数。
ConcreteCommand（具体命令）： 实现Command接口，持有对Receiver的引用，并在Execute中调用Receiver的具体方法。
Receiver（接收者）： 真正执行请求的对象，包含具体的业务逻辑。
Invoker（调用者）： 调用命令对象执行请求，不关心具体实现细节。
Client（客户端）： 创建ConcreteCommand对象并设定其接收者。

基础实现示例

下面是一个简单的C++实现，模拟电灯的开关控制：

// Receiver：实际执行操作的类 class Light { public: void TurnOn() { std::cout command; public: void SetCommand(std::unique_ptr cmd) { command = std::move(cmd); } void PressButton() { if (command) { command->Execute(); } } };

使用方式如下：

int main() { Light livingRoomLight; LightOnCommand onCmd(livingRoomLight); LightOffCommand offCmd(livingRoomLight); RemoteControl remote; remote.SetCommand(std::make_unique(livingRoomLight)); remote.PressButton(); // 输出：Light is ON remote.SetCommand(std::make_unique(livingRoomLight)); remote.PressButton(); // 输出：Light is OFF return 0; }

支持撤销操作的扩展

命令模式的一个强大特性是支持撤销。只需在Command接口中增加Undo方法：

class Command { public: virtual ~Command() = default; virtual void Execute() = 0; virtual void Undo() = 0; }; class LightOnCommand : public Command { private: Light& light; public: explicit LightOnCommand(Light& l) : light(l) {} void Execute() override { light.TurnOn(); } void Undo() override { light.TurnOff(); } }; class LightOffCommand : public Command { private: Light& light; public: explicit LightOffCommand(Light& l) : light(l) {} void Execute() override { light.TurnOff(); } void Undo() override { light.TurnOn(); } };

RemoteControl 可记录上一个命令，实现撤销：

class RemoteControl { private: std::unique_ptr command; std::unique_ptr lastCommand; public: void SetCommand(std::unique_ptr cmd) { command = std::move(cmd); } void PressButton() { if (command) { command->Execute(); lastCommand = std::make_unique(*command); } } void PressUndo() { if (lastCommand) { lastCommand->Undo(); } } };