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C++如何实现观察者模式 C++观察者模式的实际应用

穿越時空

发布： 2025-06-28 09:32:01

原创

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观察者模式通过解耦主题与观察者实现多对象监听。1.定义观察者接口；2.创建具体观察者类；3.定义主题接口；4.实现具体主题类；5.在主题状态变化时通知观察者。该模式广泛应用于gui框架处理事件、实时数据更新等场景，例如按钮点击通知监听器或股票价格变动更新界面。与信号槽机制相比，观察者模式更注重基础设计，而信号槽提供更高层功能。

C++如何实现观察者模式 C++观察者模式的实际应用

C++观察者模式旨在解耦主题（Subject）和观察者（Observer），让多个观察者可以同时监听主题的状态变化，并在状态变化时得到通知。核心在于定义主题、观察者接口，以及具体的实现类。

解决方案

首先，定义观察者接口：

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#include <iostream>
#include <vector>

class Observer {
public:
    virtual void update(int state) = 0;
    virtual ~Observer() {}
};

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然后，定义具体观察者：

class ConcreteObserverA : public Observer {
public:
    void update(int state) override {
        std::cout << "ConcreteObserverA received update. New state: " << state << std::endl;
    }
};

class ConcreteObserverB : public Observer {
public:
    void update(int state) override {
        std::cout << "ConcreteObserverB received update. New state: " << state << std::endl;
    }
};

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接着，定义主题接口：

class Subject {
public:
    virtual void attach(Observer* observer) = 0;
    virtual void detach(Observer* observer) = 0;
    virtual void notify() = 0;
    virtual ~Subject() {}
protected:
    std::vector<Observer*> observers;
};

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最后，实现具体主题：

class ConcreteSubject : public Subject {
public:
    void attach(Observer* observer) override {
        observers.push_back(observer);
    }

    void detach(Observer* observer) override {
        for (auto it = observers.begin(); it != observers.end(); ++it) {
            if (*it == observer) {
                observers.erase(it);
                break;
            }
        }
    }

    void notify() override {
        for (Observer* observer : observers) {
            observer->update(state);
        }
    }

    void setState(int state) {
        this->state = state;
        notify();
    }

private:
    int state;
};

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使用示例：

int main() {
    ConcreteSubject subject;
    ConcreteObserverA observerA;
    ConcreteObserverB observerB;

    subject.attach(&observerA);
    subject.attach(&observerB);

    subject.setState(10);
    subject.detach(&observerA);
    subject.setState(20);

    return 0;
}

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C++观察者模式在GUI框架中的应用

在GUI框架中，例如Qt或MFC，观察者模式被广泛用于处理用户交互事件。例如，一个按钮（Subject）被点击后，会通知所有注册的监听器（Observers），这些监听器可以是窗口、对话框或其他控件，从而执行相应的操作，例如更新显示内容、弹出对话框等。这允许GUI组件在不直接依赖其他组件的情况下响应用户输入，保持了组件的独立性和可重用性。想想，如果每个按钮都直接调用其他窗口的方法，那代码会变得多么混乱。

C++观察者模式在实时数据更新中的应用

在实时数据更新的场景中，观察者模式可以用于在数据源发生变化时，自动更新用户界面或其他依赖于该数据的组件。例如，一个股票交易系统，当股票价格发生变化时，会通知所有显示该股票价格的组件，从而实时更新显示。这避免了手动轮询数据源的需要，提高了系统的效率和响应速度。实现起来，可以考虑使用线程来模拟数据源的更新，并使用互斥锁来保护共享数据。

C++观察者模式与信号槽机制的区别

信号槽机制，例如Qt中的信号槽，本质上也是一种观察者模式的实现。但信号槽机制通常提供了更高级的功能，例如类型安全的连接、自动连接管理等。与传统的观察者模式相比，信号槽机制更加灵活和易于使用，但也可能带来一定的性能开销。选择哪种方式取决于具体的应用场景和需求。在一些性能敏感的场景中，手动实现观察者模式可能更合适。

以上就是C++如何实现观察者模式 C++观察者模式的实际应用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！