c++怎么实现观察者模式_c++观察者模式实现方法

观察者模式通过定义一对多依赖实现对象间松耦合通信，当被观察者状态改变时自动通知所有观察者。使用C++抽象基类定义Observer接口，Subject维护weak_ptr观察者列表并提供attach、detach和notify方法，ConcreteObserver通过shared_from_this注册到Subject，并在update中响应状态变化。示例中两个观察者成功接收状态更新，智能指针管理生命周期避免内存泄漏，适用于事件系统与MVC架构。

观察者模式是一种行为设计模式，用于在对象之间定义一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都会自动收到通知。在C++中，可以通过抽象基类、指针或智能指针来实现这种松耦合的通信机制。

1. 定义观察者接口（Observer）

观察者需要实现一个统一的更新接口，以便被通知状态变化。

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

2. 定义被观察者（Subject）

被观察者维护一个观察者列表，提供添加、删除和通知观察者的方法。

include <vector> include <algorithm> include <memory> class Subject { private: std::vector<std::weak_ptr<Observer>> observers; int state; public: void attach(std::shared_ptr<Observer> observer) { observers.push_back(observer); } void detach(std::shared_ptr<Observer> observer) { observers.erase( std::remove_if(observers.begin(), observers.end(), [&](const std::weak_ptr<Observer>& obs) { auto locked = obs.lock(); return !locked || locked == observer; }), observers.end() ); } void notify() { for (auto& obs : observers) { if (auto observer = obs.lock()) { observer->update(); } } } void setState(int s) { state = s; notify(); } int getState() const { return state; } };

3. 实现具体观察者（ConcreteObserver）

具体观察者实现update方法，根据被观察者的状态做出响应。

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class ConcreteObserver : public Observer { private: std::string name; std::shared_ptr<Subject> subject; public: ConcreteObserver(std::string n, std::shared_ptr<Subject> sub) : name(n), subject(sub) { subject->attach(shared_from_this()); } void update() override { if (subject) { std::cout << name << " 收到更新，当前状态：" << subject->getState() << std::endl; } } };

4. 使用示例

将各个部分组合起来测试观察者模式。

int main() { auto subject = std::make_shared<Subject>(); auto obs1 = std::make_shared<ConcreteObserver>("观察者A", subject); auto obs2 = std::make_shared<ConcreteObserver>("观察者B", subject); subject->setState(10); // 两个观察者都会收到通知 subject->setState(20); return 0; }

基本上就这些。使用智能指针可以有效避免内存泄漏和悬空指针问题，尤其是用std::shared_ptr配合std::weak_ptr管理观察者生命周期，是现代C++中推荐的做法。这个模式特别适合用在事件处理系统、GUI组件更新或数据模型与视图同步等场景。

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