c++如何实现备忘录模式 c++设计模式之Memento【实例】
备忘录模式通过Originator、Memento、Caretaker三类角色实现对象状态的保存与恢复：Originator创建/恢复状态并声明Memento为友元；Memento封装只读快照；Caretaker以黑盒方式管理备忘录集合。
备忘录模式（Memento Pattern）用于在不破坏封装性的前提下，捕获并外部化一个对象的内部状态，以便之后可以恢复到该状态。C++ 中实现该模式需明确三类角色：发起人（Originator）、备忘录（Memento）、管理者（Caretaker）。
Originator：负责创建和恢复状态
发起人持有需要保存/恢复的核心数据，提供 save() 创建备忘录、restore(Memento) 恢复状态的方法。关键点是备忘录类应为 Originator 的友元，或通过公有接口隔离内部细节——推荐用友元方式保证封装性，同时允许安全访问私有成员。
示例：
class Originator {
private:
std::string state;
public:
Originator(const std::string& s) : state(s) {}
void setState(const std::string& s) { state = s; }
std::string getState() const { return state; }
// 创建备忘录：返回一个包含当前状态的 Memento 对象
Memento save() const { return Memento(state); }
// 从备忘录恢复状态
void restore(const Memento& m) { state = m.getState(); }};
Memento：只读快照，封装内部状态
备忘录对象仅用于存储快照，对外不提供修改接口。它通常将状态设为私有，并只允许 Originator 访问（通过 friend 声明）。避免暴露 setter 或直接访问字段，防止外部篡改历史状态。
示例：
class Memento {
private:
std::string state;
public:
explicit Memento(const std::string& s) : state(s) {}
// 只提供只读访问
std::string getState() const { return state; }
// 关键：声明 Originator 为友元，允许其读写私有 state
friend class Originator;};
Caretaker：管理多个备忘录，不窥探内容
管理者负责保存、索引、按需提供备忘录，但它不能访问或修改备忘录内部数据。它只把 Memento 当作黑盒处理。常见做法是用 vector 或 stack 存储备忘录，支持撤销（undo）或重做（redo）逻辑。
示例：
class Caretaker {
private:
std::vector history;
public:
void addMemento(const Memento& m) {
history.push_back(m);
}
Memento getMemento(size_t index) const {
if (index < history.size()) {
return history[index];
}
throw std::out_of_range("Invalid memento index");
}
size_t size() const { return history.size(); }};
完整使用示例
组合三者，模拟编辑器文本状态的保存与回滚：
int main() {
Originator editor("Initial conte
nt");
Caretaker history;
std::cout << "Current: " << editor.getState() << "\n";
history.addMemento(editor.save()); // 保存初始状态
editor.setState("After first edit");
std::cout << "Edited: " << editor.getState() << "\n";
history.addMemento(editor.save()); // 保存编辑后状态
editor.setState("After second edit");
std::cout << "Edited again: " << editor.getState() << "\n";
// 撤销：恢复到上一个备忘录
editor.restore(history.getMemento(history.size() - 2));
std::cout << "Restored: " << editor.getState() << "\n"; // 输出 "After first edit"}
nt");
Caretaker history;
注意：若需支持多次撤销，可配合栈结构（std::stack
