c++如何实现工厂模式_c++创建型设计模式Factory Method【源码】

工厂模式在C++中通过封装对象创建过程，避免调用方直接new具体类；Factory Method模式定义创建接口，由子类决定实例化哪个类，包含抽象产品、具体产品、抽象工厂和具体工厂四部分。

工厂模式在 C++ 中核心是把对象的创建过程封装起来，让调用方不直接 new 具体类，而是通过统一接口获取对象。Factory Method（工厂方法）属于创建型模式，它定义一个创建对象的接口，但由子类决定实例化哪个类。

基本结构：抽象工厂 + 具体工厂 + 产品族

典型 Factory Method 模式包含四部分：

• Product（抽象产品）：定义产品接口，比如 class Shape { public: virtual void draw() = 0; };
• ConcreteProduct（具体产品）：如 class Circle : public Shape { void draw() override { cout <li> <strong>Creator（抽象工厂）</strong>：声明工厂方法 <code>virtual Product* createProduct() = 0;，不实现具体创建逻辑；
• ConcreteCreator（具体工厂）：重写工厂方法，返回对应具体产品，如

  class CircleFactory : public Creator { Product* createProduct() override { return new Circle; } };</li></ul><H3>一个可运行的最小示例（C++17）</H3><p>下面代码无依赖、可直接编译运行，体现 Factory Method 的解耦本质：</p><font color="#888"><pre class="brush:php;toolbar:false;">
  #include <iostream>
  #include <memory>
  #include <string>
  <p>// 抽象产品
  struct Product {
  virtual ~Product() = default;
  virtual std::string name() const = 0;
  };</p><p>// 具体产品 A
  struct ConcreteProductA : Product {
  std::string name() const override { return "ProductA"; }
  };</p><p>// 具体产品 B
  struct ConcreteProductB : Product {
  std::string name() const override { return "ProductB"; }
  };</p><p>// 抽象工厂（Creator）
  struct Creator {
  // 工厂方法：由子类决定返回哪种产品
  virtual std::unique_ptr<Product> create() = 0;
  virtual ~Creator() = default;
  };</p><p>// 具体工厂 A
  struct CreatorA : Creator {
  std::unique_ptr<Product> create() override {
  return std::make_unique<ConcreteProductA>();
  }
  };</p><p>// 具体工厂 B
  struct CreatorB : Creator {
  std::unique_ptr<Product> create() override {
  return std::make_unique<ConcreteProductB>();
  }
  };</p><p>// 使用示例
  int main() {
  CreatorA factoryA;
  auto p1 = factoryA.create();
  std::cout << p1->name() << '\n'; // 输出：ProductA</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>CreatorB factoryB;
  auto p2 = factoryB.create();
  std::cout << p2->name() << '\n'; // 输出：ProductB
  
  return 0;

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  }

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  为什么用 unique_ptr 而不是 raw pointer？

  现代 C++ 推荐用智能指针管理工厂返回的对象生命周期：

  • 避免手动 delete 导致内存泄漏或重复释放；
  • std::unique_ptr 明确所有权，语义清晰；
  • 若需共享所有权，可用 std::shared_ptr，但要评估是否真需要共享；
  • 工厂方法返回值类型统一为智能指针，调用方无需关心析构细节。

  和简单工厂、抽象工厂的区别要点

  别混淆这几个“工厂”：

  • 简单工厂：不是 GoF 模式，只是一个普通工具类（如 ShapeFactory::create("circle")），违反开闭原则；
  • Factory Method：用继承扩展创建逻辑，新增产品只需加新工厂子类，符合开闭原则；
  • 抽象工厂（Abstract Factory）：创建“产品族”，比如同时创建 Button + TextBox（Win 系列 / Mac 系列），比 Factory Method 更高层。

  基本上就这些。Factory Method 的价值不在代码多炫，而在把“变”的创建逻辑隔离到子类，让核心业务代码只依赖抽象——改需求时，往往只动工厂子类，不动主流程。

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