享元模式是一种结构型设计模式，它通过共享对象来最小化内存使用或计算开销。这种模式适用于大量相似对象的情况，通过共享这些对象的公共部分来减少资源消耗。

基本概念

享元模式的核心思想是将对象的内在状态（不变的部分）和外在状态（变化的部分）分离：

内在状态（Intrinsic State）：存储在享元内部，可以被多个对象共享，独立于具体场景
外在状态（Extrinsic State）：取决于具体场景，通常由客户端保存或计算

实现示例

下面是一个简单的享元模式实现示例，模拟文本编辑器中的字符处理：

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>// 享元类 - 表示字符及其内在状态（字体、大小等）
class Character {
public:Character(char symbol, const std::string& font, int size): symbol_(symbol), font_(font), size_(size) {}void display(int position) const {std::cout << "Character: " << symbol_ << ", Font: " << font_<< ", Size: " << size_<< ", Position: " << position << std::endl;}private:char symbol_;std::string font_;int size_;
};// 享元工厂 - 创建和管理享元对象
class CharacterFactory {
public:Character* getCharacter(char key, const std::string& font, int size) {// 使用组合键来唯一标识享元对象std::string compositeKey = std::string(1, key) + "_" + font + "_" + std::to_string(size);if (characters_.find(compositeKey) == characters_.end()) {characters_[compositeKey] = new Character(key, font, size);}return characters_[compositeKey];}~CharacterFactory() {for (auto& pair : characters_) {delete pair.second;}}private:std::unordered_map<std::string, Character*> characters_;
};// 客户端代码
int main() {CharacterFactory factory;// 文档中的字符及其位置std::string text = "Hello, World!";for (size_t i = 0; i < text.size(); ++i) {char c = text[i];// 假设所有字符使用相同的字体和大小Character* character = factory.getCharacter(c, "Arial", 12);character->display(i); // 位置是外在状态，由客户端提供}return 0;
}