观察者模式通过Subject和Observer实现一对多依赖，当Subject状态改变时，所有Observer自动更新。使用std::weak_ptr管理观察者列表可避免内存问题，支持动态增删，适合松耦合场景。
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收到通知并自动更新。在C++中，可以通过抽象基类和指针（或智能指针）来实现这种松耦合的通信机制。
观察者模式的核心角色
该模式包含两个主要角色：
- 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。
- Observer（观察者）：定义一个更新接口，被观察者状态变化时调用该接口。
实现思路
使用纯虚函数定义观察者的接口，被观察者通过容器保存观察者的指针，并在状态变化时遍历调用它们的更新方法。为避免内存问题，推荐使用智能指针管理生命周期。
关键点：
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- 观察者接口提供
update()方法。 - 被观察者提供
attach()、detach()和notify()方法。 - 被观察者状态变更后主动调用
notify()。 - 可结合std::vector和std::shared_ptr管理观察者列表。
代码示例
#include iostream>#include
#include
// 观察者接口
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update() = 0;
};
// 被观察者类
class Subject {
private:
std::vector<:weak_ptr>> observers;
int state;
public:
void setState(int s) {
state = s;
notify();
}
int getState() const { return state; }
void attach(std::shared_ptr
observers.push_back(obs);
}
void notify() {
for (auto it = observers.begin(); it != observers.end();) {
if (auto obs = it->lock()) {
obs->update();
++it;
} else {
it = observers.erase(it);
}
}
}
};
// 具体观察者A
class ConcreteObserverA : public Observer {
public:
void update() override {
std::cout }
};
// 具体观察者B
class ConcreteObserverB : public Observer {
public:
void update() override {
std::cout }
};
// 使用示例
int main() {
auto subject = std::make_shared
auto obsA = std::make_shared
auto obsB = std::make_shared
subject->attach(obsA);
subject->attach(obsB);
subject->setState(1); // 触发通知
return 0;
}
运行结果
Observer A: Subject state changed.
Observer B: Reacting to subject change.
基本上就这些。这个实现支持动态添加和移除观察者，利用std::weak_ptr避免悬挂指针，适合大多数场景。可以扩展update()方法传入具体数据，提升灵活性。
