【C++】备忘录模式

备忘录模式（Memento Pattern）是一种【行为型】设计模式，它允许在不破坏对象封装性的前提下，捕获并保存对象的内部状态，以便后续可以将对象恢复到先前的状态。这种模式通过将状态保存和恢复操作分离，实现了对象状态管理的职责分离。

一、模式核心概念与结构

备忘录模式包含三个核心角色：

1. 原发器（Originator）：创建备忘录并使用备忘录恢复内部状态的对象。
2. 备忘录（Memento）：存储原发器内部状态的对象，通常提供有限的访问权限。
3. 管理者（Caretaker）：负责保存备忘录，但不检查或修改备忘录的内容。

二、C++ 实现示例：文本编辑器撤销功能

以下是一个简单的文本编辑器示例，演示如何使用备忘录模式实现撤销功能：

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <vector>

// 前向声明
class Memento;

// 原发器：文本编辑器
class TextEditor {
   
private:
    std::string content;

public:
    void setContent(const std::string& text) {
   
        content = text;
        std::cout << "Current content: " << content << std::endl;
    }
    
    std::string getContent() const {
   
        return content;
    }
    
    // 创建备忘录
    std::shared_ptr<Memento> createMemento() const;
    
    // 从备忘录恢复
    void restoreFromMemento(std::shared_ptr<Memento> memento);
};

// 备忘录
class Memento {
   
private:
    std::string savedContent;

public:
    Memento(const std::string& content) : savedContent(content) {
   }
    
    // 仅供原发器访问的内部状态
    friend class TextEditor;
};

// 实现原发器的方法
std::shared_ptr<Memento> TextEditor::createMemento() const {
   
    return std::make_shared<Memento>(content);
}

void TextEditor::restoreFromMemento(std::shared_ptr<Memento> memento) {
   
    content = memento->savedContent;
    std::cout << "Restored content: " << content << std::endl;
}

// 管理者：历史记录
class History {
   
private:
    std::vector<std::shared_ptr<Memento>> mementos;

public:
    void saveState(std::shared_ptr<Memento> memento) {
   
        mementos.push_back(memento);
        std::cout << "State saved. History size: " << mementos.size() <<