訪問者模式的核心是通過雙重分 dispatc++h 機制實現對類結構的擴展而不修改原有代碼。其關鍵點包括：1. 雙重分派是指首先根據被訪問對象的類型選擇 accept 方法，再根據訪問者的類型調用對應的 visit 方法；2. 實現結構包含訪問者接口、具體訪問者、元素接口和具體元素，其中每個具體元素實現 accept 方法以調用訪問者的 visit；3. c++不支持直接多重分派，可通過模板、std::variant 或第三方庫模擬反射機制輔助實現；4. 訪問者模式適用于對象結構穩定但需頻繁添加操作的場景，但增加新元素時需同步修改訪問者接口及其實現，維護成本較高。
在C++中實現訪問者模式，核心是解決雙重分派的問題。也就是說，一個對象的某個操作不僅依賴于調用它的方法，還取決于傳入參數的具體類型。訪問者模式正是通過這種機制，實現了對已有類結構的擴展而不修改其原有代碼。
下面我們就從幾個關鍵點入手，看看如何實際寫出一個清晰、可維護的訪問者模式結構。
什么是雙重分派？為什么需要它？
訪問者模式的核心在于“雙重分派”（double Dispatch）：第一次是根據被訪問對象的類型選擇合適的方法，第二次是根據訪問者的具體類型執行相應的操作。
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C++本身不支持直接的多重分派，只能通過一些設計技巧來模擬這個過程。訪問者模式就是其中一種經典做法。
舉個簡單的例子：
class ElementA; class ElementB; class Visitor { public: virtual void visit(ElementA* a) = 0; virtual void visit(ElementB* b) = 0; }; class Element { public: virtual void accept(Visitor* v) = 0; };
每個元素子類實現自己的 accept() 方法，并將自己傳給訪問者的 visit()，這樣就完成了兩次類型的綁定。
如何構建基本的訪問者結構？
要實現訪問者模式，通常需要四個組成部分：
- 訪問者接口（Visitor）：定義一組 visit 方法，每個對應一種元素類型。
- 具體訪問者（ConcreteVisitor）：實現這些方法，完成具體的業務邏輯。
- 元素接口（Element）：提供一個 accept 方法用于接受訪問者。
- 具體元素（ConcreteElement）：實現 accept 方法，并調用訪問者對應的 visit。
來看一個簡單的實現框架：
// 具體元素 A 和 B class ElementA : public Element { public: void accept(Visitor* v) override { v->visit(this); // this 是 ElementA* } }; class ElementB : public Element { public: void accept(Visitor* v) override { v->visit(this); // this 是 ElementB* } }; // 具體訪問者 class ConcreteVisitor : public Visitor { public: void visit(ElementA* a) override { std::cout << "處理 ElementA" << std::endl; } void visit(ElementB* b) override { std::cout << "處理 ElementB" << std::endl; } };
這樣設計的好處是：當你想為所有元素增加新行為時，只需新增一個訪問者，無需改動已有類結構。
類型擴展與反射機制的替代方案
C++沒有內置的反射機制，但有時候我們希望訪問者能自動識別新增的元素類型，而不需要手動更新訪問者接口。這可以通過一些技巧來模擬，比如：
- 使用宏或模板自動生成 accept 和 visit 的映射。
- 利用 std::variant 或 std::any + std::visit 實現更現代的訪問者風格。
- 使用工廠模式結合注冊機制，動態管理訪問邏輯。
雖然這些方式可以簡化擴展流程，但它們也帶來了更高的復雜度和學習成本。對于大多數項目來說，保持傳統的訪問者結構已經足夠。
如果你確實需要靈活的類型系統，也可以考慮引入第三方庫如 Boost.Variant 或使用運行時類型信息（RTTI）輔助判斷。
訪問者模式適用場景與注意事項
訪問者模式適合以下情況：
- 對象結構穩定，但經常需要添加新的操作。
- 需要對多個不同類型的對象執行類似的操作。
- 想避免在每個類中都寫一堆相似邏輯。
但也有一些限制需要注意：
- 增加新元素類型時，必須同時修改訪問者接口及其所有實現類。
- 結構變得復雜后，理解和維護成本會上升。
- 不太適合小型項目或者頻繁變更結構的情況。
總的來說，訪問者模式是一種強大的設計模式，但在C++中實現時需要特別注意雙重分派的機制和類型之間的耦合問題。合理使用，可以讓你的代碼更清晰、更具擴展性。
基本上就這些。
