c++中如何实现一个简单的观察者模式_c++观察者设计模式的实现思路

答案:c++中通过定义Observer接口和Subject类实现观察者模式,Subject维护Observer列表并提供注册、注销与通知机制,具体观察者重写update方法响应状态变化,从而实现对象间松耦合的事件通知系统。

c++中如何实现一个简单的观察者模式_c++观察者设计模式的实现思路

在C++中实现一个简单的观察者模式,核心是定义一个被观察的对象(Subject),它维护一个观察者(Observer)列表,并在状态变化时通知所有观察者。这种设计解耦了对象之间的依赖关系,使得多个观察者可以动态地订阅或取消订阅事件。

1. 定义观察者接口(Observer Interface

观察者通常通过一个抽象基类来定义更新接口,这样不同的具体观察者都可以统一接收通知。

  • 声明一个虚函数update(),用于接收通知
  • 可以根据需要传递参数,比如被观察对象的指针或状态信息

示例:

<font color="#0000FF">class Observer { public:     virtual ~Observer() = default;     virtual void update() = 0; };</font>

2. 实现被观察者(Subject)类

Subject负责管理观察者列表,并提供注册、注销和通知功能。

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  • 使用容器(如std::vector<Observer*>)保存观察者指针
  • 提供attach()detach()方法用于增删观察者
  • 当内部状态改变时,调用notify()遍历并通知所有观察者

示例:

<font color="#0000FF">#include <vector> #include <iostream> <p>class Subject { private: std::vector<Observer*> observers;</p><p>public: void attach(Observer* obs) { observers.push_back(obs); }</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void detach(Observer* obs) {     observers.erase(         std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs),         observers.end()     ); }  void notify() {     for (auto* obs : observers) {         obs->update();     } }

};

3. 创建具体观察者(Concrete Observers)

具体观察者继承自Observer接口,实现自己的update逻辑。

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  • 每个观察者可以根据收到的通知执行不同操作
  • 可以持有对Subject的引用(可选),用于获取最新状态

示例:

<font color="#0000FF">class ConcreteObserverA : public Observer { public:     void update() override {         std::cout << "Observer A received update!n";     } }; <p>class ConcreteObserverB : public Observer { public: void update() override { std::cout << "Observer B received update!n"; } };</font>

4. 使用示例

将Subject与Observer组合起来,模拟状态变化触发通知的过程。

<font color="#0000FF">int main() {     Subject subject;     ConcreteObserverA obsA;     ConcreteObserverB obsB; <pre class='brush:php;toolbar:false;'>subject.attach(&obsA); subject.attach(&obsB);  subject.notify();  // 输出两条消息  subject.detach(&obsB); subject.notify();  // 只有A收到通知  return 0;

}

注意点:

  • 若观察者生命周期不确定,建议使用智能指针(如std::weak_ptr)避免悬空指针
  • 线程安全需额外处理(如加锁),多线程环境下不推荐裸指针直接操作
  • 可扩展update()函数参数以传递更丰富的数据,如事件类型、数值等

基本上就这些。观察者模式的关键在于“一对多依赖”的自动通知机制,C++中通过虚函数+容器即可简洁实现。

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