C++观察者模式通过抽象Subject和Observer类解耦被观察者与观察者,Subject用vector管理Observer指针并通知,具体类如WeatherStation和DisplayPanel实现多态响应,支持动态注册/注销。

在 C++ 中实现观察者模式,核心是解耦“被观察者(Subject)”和“观察者(Observer)”,让 Subject 在状态变化时自动通知所有注册的 Observer,而无需知道它们的具体类型。
定义抽象 Observer 和 Subject
用纯虚函数建立契约,确保多态通知能力:
// Observer.h
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update(const std::string& message) = 0;
};
// Subject.h
class Subject {
protected:
std::vector
public:
virtual ~Subject() = default;
void attach(Observer* obs) { observers_.push_back(obs); }
void detach(Observer* obs) {
observers_.erase(
std::remove(observers_.begin(), observers_.end(), obs),
observers_.end());
}
void notify(const std::string& msg) {
for (auto* obs : observers_) {
obs->update(msg);
}
}
};
实现具体类:天气站与多个观察者
模拟一个 WeatherStation 主动推送天气更新,多个 UI 组件响应:
// WeatherStation.h
class WeatherStation : public Subject {
private:
std::string condition_;
public:
void setCondition(const std::string& cond) {
condition_ = cond;
notify("Weather changed to: " + cond);
}
};
// DisplayPanel.h
class DisplayPanel : public Observer {
private:
std::string name_;
public:
DisplayPanel(const std::string& n) : name_(n) {}
void update(const std::string& msg) override {
std::cout
}
};
// LogObserver.h
class LogObserver : public Observer {
public:
void update(const std::string& msg) override {
std::cout
}
};
使用示例:注册、触发、解耦
客户端只需组合对象,不依赖具体实现:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
// main.cpp
int main() {
WeatherStation station;
DisplayPanel panelA("Dashboard");
DisplayPanel panelB("Mobile");
LogObserver logger;
station.attach(&panelA);
station.attach(&panelB);
station.attach(&logger);
station.setCondition("Sunny");
// 输出三行:两个 Panel + LOG
station.detach(&panelB);
station.setCondition("Rainy");
// 此时只有 Panel A 和 LOG 收到通知
return 0;
}
进阶建议(可选优化)
避免裸指针生命周期风险:改用 std::shared_ptr + weak_ptr 管理;
支持泛型消息:把 update() 改为模板或使用 std::any/variant;
线程安全:在 attach/detach/notify 中加 std::mutex;
避免重复通知:Subject 可缓存状态,仅在真正变化时调用 notify。
基本上就这些。观察者模式在事件驱动、GUI、发布-订阅等场景中非常实用,C++ 实现关键是靠抽象接口+容器管理+虚函数分发,不复杂但容易忽略内存和线程细节。











