c++ - 应该在策略模式中使用安全指针吗？

Question

给定一个典型的策略模式

class Strategy
{
public:
    virtual int execute() const = 0;
}

class StrategyA : public Strategy
{
public:
    int execute() const override;
}

class StrategyB : public Strategy
{
public:
    int execute() const override;
}

我相信实现上下文类的“pre-C++11”方式类似于

class ContextRaw
{
public:
    ContextRaw(Strategy* the_strategy);
    ~ContextRaw(); // Should this delete the_strategy_?
    int execute() const;
private:
    Strategy* the_strategy_;
}

对我来说，在这个设计中，不清楚 Context 是否应该为 Strategy 负责，除非有明确的文档说明，否则可能会发生不好的事情

void trouble()
{
    StrategyA a_concrete_strategy;
    ContextRaw a_context(&a_concrete_strategy); // Oops, Context may try to delete stack variable
}

void more_trouble()
{
    Strategy* a_concrete_strategy = new StrategyA;
    ContextRaw* a_context       = new ContextRaw(a_concrete_strategy);
    ContextRaw* another_context = new ContextRaw(a_concrete_strategy);
    delete a_context;
    std::cout << another_context.execute() << std::endl; // Oops, the_strategy is deleted
}

鉴于安全指针，现在是否应该注入(inject)安全指针并让 Context 拥有 Strategy 的所有权？

class ContextUnique
{
public:
    ContextUnique() = delete;
    ContextUnique(std::unique_ptr<Strategy> the_strategy);
    ~ContextUnique();
    int execute() const;
private:
    std::unique_ptr<Strategy> the_strategy_;
}

或者 Strategy 是否可以在不同的 Context 之间共享？

class ContextShared
{
public:
    ContextShared() = delete;
    ContextShared(std::shared_ptr<Strategy> the_strategy);
    ~ContextShared();
    int execute() const;
private:
    std::shared_ptr<Strategy> the_strategy_;
}

这种设计当然会引入其自身的问题，特别是只有动态分配的 Strategy 才能注入(inject)到 Context 中。

Answer 1

设计由实现者决定。

请注意，在您的示例中，您引用了使用非 C++11 指针搞砸策略模式的不同方式。

直接回答您的问题:

是的，你应该在策略模式中使用智能指针。

进一步回答问题:

您应该尽可能使用智能指针。

原因是智能指针在内存所有权策略方面实际上是自记录的，因此您摆脱了“如果没有好的文档”的一些缺点。

考虑到您为 Context 类公开的原型(prototype)，您可以告诉用户您的期望是什么:

• unique_ptr 如果您希望用户将内存所有权传递给您
• shared_ptr 如果您希望对多个所有者使用相同的策略实现
• weak_ptr 如果你想让用户处理内存管理

什么更安全，由您决定。但是，您可以告诉用户上下文可以与其他上下文共享它的具体策略，或者每个上下文有 1 个具体策略。

作为一种设计方法，我建议采用 1 个 Strategy/Context(如此 unique_ptr)，因为您的具体策略最终可能会有一些内部变量，这些变量是 unique/context ，并且事情会从那里变得复杂。