C++备忘录模式实践：源码与工程解读

备忘录模式（Memento Pattern）是一种行为型设计模式，主要用于实现对象状态的备份与恢复，而不破坏封装性。这种模式允许在不暴露对象实现细节的前提下保存和恢复对象之前的状态。备忘录模式通过创建一个临时对象——备忘录（Memento），用于保存原始对象的内部状态，当需要时，可以将该对象恢复到备忘录中保存的状态。备忘录模式在C++等支持面向对象编程的语言中非常有用，尤其是当需要维护历史状态变化的记录时。 备忘录模式的主要角色有以下几个： 1. 发起人（Originator）：负责创建一个备忘录，用以记录当前时刻自身的内部状态，也可以使用备忘录来恢复自身的状态。 2. 备忘录（Memento）：一个用于存储发起人对象的内部状态的快照对象。备忘录只能由发起人访问，以确保其封装性。 3. 管理者（Caretaker）：负责保存备忘录对象，但不会对备忘录的内容进行操作或者检查。当发起人需要恢复状态时，管理者将备忘录提供给发起人。 备忘录模式在C++中的实现通常涉及到以下关键点： - 使用类来表示备忘录对象，其中包含了需要存储的内部状态数据。 - 发起人对象内部将包含一个备忘录对象的存储，以及方法来创建和设置备忘录对象。 - 管理者对象则会负责保管备忘录对象，它可能会包含一个备忘录对象的集合，例如一个堆栈或列表，以保存历史记录。 在C++中，实现备忘录模式可能会使用到的特性包括： - 类和对象的创建。 - 访问修饰符（如private, public, protected）来控制对对象成员的访问。 - 引用和指针的使用，以避免复制大型对象，同时保证对象状态的完整传递。 - 栈或堆的数据结构来管理备忘录对象的历史记录。 - 如果需要支持跨会话保存和恢复状态，还可能涉及到序列化和反序列化机制。 在实际的Qt工程中，由于Qt提供了良好的信号与槽机制，可以通过定义信号与槽来实现状态的捕捉和恢复操作，而Qt的序列化机制（如QVariant）可以帮助将对象状态序列化到硬盘上进行持久化存储，从而实现跨会话的备忘录状态保存和恢复。 在简单的C++源码实现中，通常会看到以下几个部分： ```cpp class Memento { public: // 可能包含一系列用于存储状态的私有成员变量 // 提供一个接口用于恢复状态 void restoreState(Originator* originator); }; class Originator { private: // 需要保存的内部状态 // 管理状态的私有成员变量 public: // 创建备忘录对象，保存当前状态 Memento* createMemento() const; // 恢复状态 void setMemento(const Memento* memento); }; class Caretaker { private: // 用于存储备忘录对象的容器 std::vector<Memento*> mementos; public: // 添加备忘录对象 void addMemento(Memento* memento); // 获取备忘录对象 Memento* getMemento(int index); }; ``` 在这个简单的源码结构中，`Originator` 类负责产生和恢复状态，`Memento` 类负责保存和恢复状态，而 `Caretaker` 类负责保存多个备忘录对象。通过这样的设计，可以在不破坏对象封装性的前提下实现对象状态的保存与恢复。