装饰器模式在c++中通过组合与接口继承实现动态功能扩展，核心是定义抽象component接口，所有装饰器和具体组件均继承它并持有std::unique_ptr，确保类型统一与安全嵌套。
装饰器模式在 C++ 里不能像 Python 那样写 @decorator
C++ 没有运行时函数注解机制，所谓“装饰器模式”是设计模式层面的结构复用方案，不是语法糖。它靠组合 + 接口继承实现动态扩展，核心是让新功能和原对象拥有相同接口，且能嵌套包装。
必须定义抽象组件接口，否则无法统一调用
这是最容易漏掉的关键点：没有 Component 抽象基类，Decorator 就没法持有并转发请求。常见错误是直接让装饰器继承具体类，导致类型不兼容、无法多层嵌套。
正确做法：
-
Component是纯虚接口（至少一个virtual ~Component() = default;和虚函数） -
ConcreteComponent实现该接口 -
Decorator也继承Component，并持有一个std::unique_ptr<component></component>（或裸指针，但推荐智能指针） - 每个具体装饰器（如
LoggingDecorator、TimingDecorator）重写虚函数，在调用被包装对象前后插入逻辑
示例片段：
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struct Component {
virtual ~Component() = default;
virtual void operation() = 0;
};
<p>struct ConcreteComponent : Component {
void operation() override { /<em> 原始逻辑 </em>/ }
};</p><p>struct Decorator : Component {
explicit Decorator(std::unique_ptr<Component> c) : component(std::move(c)) {}
void operation() override { component->operation(); }
protected:
std::unique_ptr<Component> component;
};</p><p>struct LoggingDecorator : Decorator {
explicit LoggingDecorator(std::unique_ptr<Component> c) : Decorator(std::move(c)) {}
void operation() override {
std::cout << "log: start\n";
Decorator::operation();
std::cout << "log: end\n";
}
};
装饰器链顺序决定行为执行次序，构造时要注意包裹方向
比如 new LoggingDecorator(new TimingDecorator(new ConcreteComponent)) 表示先计时、再日志；反过来则日志在外层，计时在内层。这直接影响副作用发生的时机和异常传播路径。
常见陷阱：
- 用栈上对象构造装饰器链，导致析构顺序混乱或悬挂引用
- 传入裸指针但没管理生命周期，底层对象提前销毁
- 忘记在装饰器析构函数中释放被包装对象（若用裸指针）
推荐统一用 std::unique_ptr 构造，并确保所有装饰器都遵守移动语义。
性能开销来自虚函数调用和堆分配，高频场景需谨慎
每层装饰器都引入一次虚函数分发，嵌套深时可能影响内联；每次 new 装饰器也带来堆分配成本。如果只是加一两个简单功能（比如统一加锁），考虑用策略模式或模板策略替代。
可优化点：
- 用
std::shared_ptr共享底层对象，避免重复拷贝（但注意线程安全） - 对固定组合，写一个聚合装饰器（如
LoggingAndTimingDecorator），减少虚调用层数 - 编译期装饰可用模板 + CRTP，但失去运行时灵活性
真正需要动态增删功能时，虚函数+堆分配仍是标准解法——只是得清楚代价在哪。
最常被忽略的是：装饰器本身也要参与资源管理。比如某个装饰器打开了文件或申请了缓冲区，它的析构函数必须显式清理，不能只依赖被包装对象的析构。
