C++ 实现简单工厂模式

#ifndef CALCULATOR_H
#define CALCULATOR_H

// 产品类型枚举（工厂的输入参数）
enum class CalculatorType {
    ADD,    // 加法器
    SUB,    // 减法器
    MUL,    // 乘法器
    DIV     // 除法器
};

// 抽象产品：计算器基类
class Calculator {
public:
    // 虚析构函数：确保delete基类指针时，子类析构函数被调用
    virtual ~Calculator() = default;

    // 纯虚函数：定义计算器的核心接口（强制子类实现）
    virtual double calculate(double a, double b) = 0;

    // 获取产品名称（可被子类重写）
    virtual const char* getName() const = 0;
};

// 具体产品1：加法器
class AddCalculator : public Calculator {
public:
    double calculate(double a, double b) override {
        return a + b;
    }

    const char* getName() const override {
        return "加法器";
    }
};

// 具体产品2：减法器
class SubCalculator : public Calculator {
public:
    double calculate(double a, double b) override {
        return a - b;
    }

    const char* getName() const override {
        return "减法器";
    }
};

// 具体产品3：乘法器
class MulCalculator : public Calculator {
public:
    double calculate(double a, double b) override {
        return a * b;
    }

    const char* getName() const override {
        return "乘法器";
    }
};

// 具体产品4：除法器（含异常处理）
class DivCalculator : public Calculator {
public:
    double calculate(double a, double b) override {
        if (b == 0) {
            throw std::invalid_argument("错误：除数不能为0");
        }
        return a / b;
    }

    const char* getName() const override {
        return "除法器";
    }
};

#endif // CALCULATOR_H

#ifndef CALCULATOR_FACTORY_H
#define CALCULATOR_FACTORY_H

#include "Calculator.h"
#include <memory>  // 用于智能指针（可选，推荐使用）

// 工厂类：创建计算器实例
class CalculatorFactory {
public:
    // 静态工厂方法：根据类型创建对应计算器（返回裸指针）
    static Calculator* createCalculator(CalculatorType type);

    // 重载：返回智能指针（推荐，自动管理内存，避免泄漏）
    static std::unique_ptr<Calculator> createUniqueCalculator(CalculatorType type);
};

#endif // CALCULATOR_FACTORY_H

#include "CalculatorFactory.h"
#include "Calculator.h"

// 静态工厂方法实现（裸指针版本）
Calculator* CalculatorFactory::createCalculator(CalculatorType type) {
    switch (type) {
        case CalculatorType::ADD:
            return new AddCalculator();  // 创建加法器实例
        case CalculatorType::SUB:
            return new SubCalculator();  // 创建减法器实例
        case CalculatorType::MUL:
            return new MulCalculator();  // 创建乘法器实例
        case CalculatorType::DIV:
            return new DivCalculator();  // 创建除法器实例
        default:
            throw std::invalid_argument("错误：不支持的计算器类型");
    }
}

// 静态工厂方法实现（智能指针版本）
std::unique_ptr<Calculator> CalculatorFactory::createUniqueCalculator(CalculatorType type) {
    // 利用智能指针自动管理内存，无需手动delete
    return std::unique_ptr<Calculator>(createCalculator(type));
}