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C++如何实现观察者模式_C++观察者(Observer)设计模式实现方法

穿越時空

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发布时间:2025-10-22 08:05:02

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来源于php中文网

原创

观察者模式通过定义一对多依赖关系,实现对象间松耦合。首先创建Observer接口并声明update方法;Subject类维护观察者列表,状态改变时调用notify通知所有观察者;具体观察者如TemperatureDisplay重写update响应变化;使用时将观察者注册到Subject,调用setTemperature触发更新;需注意指针生命周期管理,推荐结合智能指针或std::function提升安全性与灵活性。

c++如何实现观察者模式_c++观察者(observer)设计模式实现方法

观察者模式(Observer Pattern)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、函数指针、std::function 或 lambda 表达式来实现这一模式。

定义观察者接口

观察者模式的核心是将被观察者(Subject)和观察者(Observer)解耦。首先定义一个观察者的抽象接口:

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

每个具体的观察者都需要继承这个接口并实现 update 方法,以便在被通知时执行相应逻辑。

实现被观察者(Subject)

被观察者负责维护观察者列表,并在状态变化时通知它们:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

#include
#include gorithm>

class Subject {
private:
    std::vector observers;
    float temperature;

public:
    void attach(Observer* o) {
        observers.push_back(o);
    }

    void detach(Observer* o) {
        // 移除指定观察者
        observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), o), observers.end());
    }

    void notify() {
        for (auto* o : observers) {
            o->update(temperature);
        }
    }

    void setTemperature(float temp) {
        temperature = temp;
        notify(); // 状态改变,通知所有观察者
    }
};

Subject 使用 vector 存储观察者指针,提供添加、删除和通知功能。调用 setTemperature 会触发 notify,从而广播更新。

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具体观察者实现

编写具体的观察者类,比如一个显示温度的面板:

class TemperatureDisplay : public Observer {
public:
    void update(float temperature) override {
        std::cout     }
};

可以有多个不同类型的观察者,比如日志记录器、报警系统等,都实现 update 方法。

使用示例

完整使用流程如下:

int main() {
    Subject weatherStation;
    TemperatureDisplay display;

    weatherStation.attach(&display);
    weatherStation.setTemperature(25.5f); // 输出: 温度已更新: 25.5°C
    weatherStation.setTemperature(30.0f); // 输出: 温度已更新: 30°C

    return 0;
}

注意:这里传递的是指针,需确保观察者生命周期长于被观察者,否则会出现悬空指针。更安全的做法是使用智能指针或信号槽机制(如 Qt)。

基本上就这些。这种实现方式简单直接,适合学习和小型项目。实际开发中可结合 std::function 和 lambda 支持更灵活的回调。

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