建造者模式 C 語言實戰：以 LRC 歌詞解析器為例

編輯：關於C語言

模式意圖與隱喻

建造者模式將複雜對象的構建過程與其表示分離，使相同構建過程可創建不同表示。
經典隱喻：磚廠（構建基本元素）與建築公司（創建最終表示）分離。SAX XML 解析器即典型應用：解析器負責「構建」（產出標籤、文本事件），多種 Builder 負責「創建」（生成 DOM 樹、轉 PDF、提取屬性等）。

核心角色

Director (指揮者)：掌握構建算法/流程（如 LrcParser），調用 Builder 介面。
Builder (抽象建造者)：定義構建步驟介面（on_begin, on_id_tag, on_time_tag, on_lrc, on_end, destroy）。
ConcreteBuilder (具體建造者)：實現介面，產出不同 Product（如 LrcDumpBuilder 輸出文本，LrcDefaultBuilder 構建內存樹）。
Product (產品)：最終複雜對象（文本輸出或 LrcTree 數據結構）。

LRC 格式與解析邏輯

LRC 由三類元素組成：

ID 標籤：[ar:Artist], [ti:Title]
時間標籤：[mm:ss.xx]，可多個連續
歌詞文本：時間標籤後的文本行

解析器 LrcParser 以有限狀態機逐行掃描，識別 [ 開頭為標籤，數字開頭為時間標籤，否則為 ID 標籤；普通文本直接回調 on_lrc。

關鍵代碼結構 (精簡)

Builder 介面

typedef struct _LrcBuilder {
    LrcBuilderBegin on_begin;
    LrcBuilderOnIDTag on_id_tag;
    LrcBuilderOnTimeTag on_time_tag;
    LrcBuilderOnLrc on_lrc;
    LrcBuilderEnd on_end;
    LrcBuilderDestroy destroy;
    char priv[1];  // 柔性數組，存具體 Builder 私有數據
} LrcBuilder;

DumpBuilder (調試/美化輸出)

static LRC_RESULT on_time_tag(LrcBuilder* thiz, size_t ms) {
    int min = ms / 60000, sec = (ms % 60000) / 1000, cs = ms % 1000 / 10;
    fprintf(data->fp, "[%d:%02d.%02d]", min, sec, cs);
    return LRC_RESULT_OK;
}
static LRC_RESULT on_lrc(LrcBuilder* thiz, const char* lrc, size_t len) {
    fwrite(lrc, len, 1, data->fp);
    fputc('\n', data->fp);
    return LRC_RESULT_OK;
}

DefaultBuilder (構建內存樹)

static LRC_RESULT on_time_tag(LrcBuilder* thiz, size_t ms) {
    LrcTimeTag* tag = lrc_time_tag_new(pool, ms, NULL);
    lrc_list_insert(&iter, tag, 0);  // 暫存時間標籤
    return LRC_RESULT_OK;
}
static LRC_RESULT on_lrc(LrcBuilder* thiz, const char* lrc, size_t len) {
    char* copy = lrc_strdup(data, lrc, len);
    for each temp_time_tag:
        lrc_time_tag_set_lrc(tag, copy);
        lrc_tree_add_time_tag(tree, tag);
    lrc_list_reset(temp_time_tags);
    return LRC_RESULT_OK;
}

Client 組裝調用

LrcParser* parser = lrc_parser_new_from_file("song.lrc");
LrcBuilder* builder = lrc_default_builder_new();
lrc_parser_run(parser, builder);
LrcTree* tree = lrc_default_builder_get_tree(builder);
builder->destroy(builder);
lrc_parser_destroy(parser);