访问者模式通过双重分发在不修改元素类的情况下添加新操作，核心角色包括Visitor、Element及其实现类，c++中利用虚函数实现动态绑定，示例展示了PrintVisitor对IntegerElement和StringElement的分别处理逻辑。

访问者模式（Visitor Pattern）是一种行为设计模式，它允许在不修改对象结构的前提下，为对象结构中的元素添加新的操作。C++中实现访问者模式的关键在于双重分发（double Dispatch），通过虚函数机制实现动态调用。下面详细介绍其实现方法。

基本结构与角色

访问者模式包含以下几个核心角色：

• Visitor（访问者接口）：声明一组 visit 操作，对应不同的元素类型。
• ConcreteVisitor（具体访问者）：实现 Visitor 接口中定义的操作，执行对不同元素的具体逻辑。
• Element（元素接口）：定义 accept 方法，接收访问者对象作为参数。
• ConcreteElement（具体元素）：实现 accept 方法，调用访问者的 visit 方法处理自身。
• ObjectStructure（对象结构）：可选，用于管理元素集合并提供统一的访问接口。

代码实现示例

以下是一个简单的 C++ 实现，展示如何使用访问者模式处理不同类型的元素。

// 访问者接口 class Element; // 前向声明 class Visitor { public: virtual ~Visitor() = default; virtual void visit(const class IntegerElement& element) = 0; virtual void visit(const class StringElement& element) = 0; }; // 元素基类 class Element { public: virtual ~Element() = default; virtual void accept(Visitor& visitor) const = 0; }; // 具体元素：整数 class IntegerElement : public Element { int value; public: explicit IntegerElement(int v) : value(v) {} int get_value() const { return value; } void accept(Visitor& visitor) const override { visitor.visit(*this); } }; // 具体元素：字符串 class StringElement : public Element { std::string text; public: explicit StringElement(const std::string& t) : text(t) {} const std::string& get_text() const { return text; } void accept(Visitor& visitor) const override { visitor.visit(*this); } }; // 具体访问者：打印访问者 class PrintVisitor : public Visitor { public: void visit(const IntegerElement& element) override { std::cout

使用方式

通过组合元素和访问者，可以在运行时灵活地应用不同操作。

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int main() { std::vector<std::unique_ptr<Element>> elements; elements.push_back(std::make_unique<IntegerElement>(42)); elements.push_back(std::make_unique<StringElement>(“Hello”)); elements.push_back(std::make_unique<IntegerElement>(100)); // 使用打印访问者 PrintVisitor print_visitor; for (const auto& elem : elements) { elem->accept(print_visitor); } // 使用长度统计访问者 LengthVisitor length_visitor; for (const auto& elem : elements) { elem->accept(length_visitor); } std::cout << “Total length: ” << length_visitor.get_total_length() << “n”; return 0; }

关键点说明

访问者模式的核心在于“双重分发”：

• 第一重：调用元素的 accept 方法，根据实际对象类型进入对应的实现。
• 第二重：在 accept 中调用访问者的 visit 方法，传入 *this（即具体元素类型），触发正确的 visit 重载。

这种机制使得新增操作只需添加新的 ConcreteVisitor，而无需修改现有元素类，符合开闭原则。

基本上就这些。只要理解了 accept 和 visit 的配合机制，C++ 中的访问者模式就不难掌握。注意维护好类型匹配，避免遗漏 visit 重载。