2024.11.1

设计模式实验七

软件设计                  石家庄铁道大学信息学院

 

实验7：单例模式

本次实验属于模仿型实验，通过本次实验学生将掌握以下内容：

1、理解单例模式的动机，掌握该模式的结构；

2、能够利用单列模式解决实际问题。

 

 

[实验任务一]：学号的单一

仿照课堂的身份证的例子，实现每个同学仅有一个学号这一问题。

实验要求：

1.  画出对应的类图；

 

 

2.提交源代码；

#include <iostream>

#include <string>

#include <stdexcept>

 

class Student {

private:

    static Student* instance; // 静态成员，用于保存唯一实例

    int id;                   // 学号

    std::string name;         // 姓名

 

    // 私有构造函数

    Student(int id, const std::string& name) : id(id), name(name) {

        if (id <= 0) throw std::invalid_argument("ID must be a positive integer.");

    }

 

public:

    // 获取唯一实例

    static Student* getInstance(int id, const std::string& name) {

        if (instance == nullptr) {

            instance = new Student(id, name);

        }

        return instance;

    }

 

    // 获取学号

    int getId() const {

        return id;

    }

 

    // 获取姓名

    std::string getName() const {

        return name;

    }

 

    // 设置学号（不允许修改已存在的学号）

    void setId(int newId) {

        if (newId <= 0) throw std::invalid_argument("ID must be a positive integer.");

        id = newId; // 此处可以添加逻辑以确保学号唯一

    }

 

    // 设置姓名

    void setName(const std::string& newName) {

        name = newName;

    }

 

    // 打印学生信息

    void printInfo() const {

        std::cout << "ID: " << id << ", Name: " << name << std::endl;

    }

};

 

// 静态成员初始化

Student* Student::instance = nullptr;

 

int main() {

    // 创建学生对象

    try {

        Student* student1 = Student::getInstance(1, "Alice");

        student1->printInfo();

 

        // 尝试再次获取实例

        Student* student2 = Student::getInstance(2, "Bob");

        student2->printInfo(); // 这将仍然返回student1的信息

 

        // 修改姓名

        student1->setName("Alicia");

        student1->printInfo();

        student2->printInfo(); // student2的信息也会反映这个变化

 

    } catch (const std::invalid_argument& e) {

        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;

    }

 

    return 0;

}

3.注意编程规范。