委托（Delegation）的含义与作用
委托是一种软件设计技术，它允许一个对象在处理某个请求时，将请求的处理责任转移给另一个对象。委托的核心思想是通过组合（composition）而不是继承（inheritance）来实现代码复用。通过委托，对象可以将部分或全部职责委托给其他对象，而不是通过继承来重用代码。这种方式更加灵活，因为它避免了继承带来的类层次结构的复杂性和耦合性。
委托的作用
减少代码重复：通过委托，可以将通用的功能封装在独立的类中，然后由多个类通过组合的方式复用这些功能，避免代码重复。
提高灵活性：委托允许对象在不改变自身的情况下，动态地改变其行为。这是因为委托的对象可以在运行时动态改变。
降低耦合度：通过委托，对象之间的关系更加松散，减少了类与类之间的依赖，使得系统更容易维护和扩展。
支持策略模式：委托可以作为一种实现策略模式的方式，通过改变委托对象，可以动态地改变策略。
示例说明
假设我们有一个打印机的类，它可以根据不同的打印策略（如黑白打印和彩色打印）来处理打印任务。我们可以通过委托来实现这种功能。
#include <iostream>
// 打印策略接口
class PrintStrategy {
public:
virtual void print(const std::string& text) const = 0;
};
// 黑白打印策略
class BlackWhitePrint : public PrintStrategy {
public:
void print(const std::string& text) const override {
std::cout << "黑白打印: " << text << std::endl;
}
};
// 彩色打印策略
class ColorPrint : public PrintStrategy {
public:
void print(const std::string& text) const override {
std::cout << "彩色打印: " << text << std::endl;
}
};
// 打印机类，使用委托来选择打印策略
class Printer {
private:
PrintStrategy* strategy; // 委托对象
public:
Printer(PrintStrategy* strategy) : strategy(strategy) {}
void setPrintStrategy(PrintStrategy* newStrategy) {
strategy = newStrategy;
}
void printDocument(const std::string& text) {
strategy->print(text);
}
};
int main() {
BlackWhitePrint blackWhite;
ColorPrint color;
Printer printer(&blackWhite); // 初始使用黑白打印策略
printer.printDocument("Hello, World!"); // 输出: 黑白打印: Hello, World!
printer.setPrintStrategy(&color); // 改变打印策略为彩色打印
printer.printDocument("Hello, World!"); // 输出: 彩色打印: Hello, World!
return 0;
}
在这个例子中，Printer类通过委托PrintStrategy接口来处理打印任务。Printer类本身并不关心具体的打印策略是什么，它只是将打印任务委托给具体的策略对象。通过这种方式，我们可以在不修改Printer类的情况下，动态地改变打印策略。
C++软件设计模式中典型的委托使用情况
在C++的软件设计模式中，委托经常用于以下几种情况：
策略模式（Strategy Pattern）：如上面的例子，策略模式通过委托来实现不同的算法或策略，使得算法可以在运行时动态改变。
装饰器模式（Decorator Pattern）：装饰器模式通过委托来动态地给对象添加职责。装饰器类持有被装饰对象的引用，并通过委托调用被装饰对象的方法。
状态模式（State Pattern）：状态模式通过委托来实现对象在不同状态下的不同行为。上下文类持有当前状态对象的引用，并通过委托调用状态对象的方法。
命令模式（Command Pattern）：命令模式通过委托来实现对请求的封装。命令对象持有接收者的引用，并通过委托调用接收者的方法。
通过这些设计模式，委托技术在C++中得到了广泛的应用，帮助开发者构建更加灵活和可维护的软件系统。