0

0

C++怎么实现一个观察者设计模式_C++行为型模式与Observer Pattern

尼克

尼克

发布时间:2025-11-20 09:08:03

|

675人浏览过

|

来源于php中文网

原创

观察者模式通过主题与观察者间的松耦合实现状态自动通知。1. 定义Observer接口含update方法;2. Subject维护observer列表并提供attach、detach、notify;3. 具体观察者如Display实现update;4. 使用时主题通知所有观察者,如天气站更新触发屏幕显示;5. 优化建议:用智能指针管理生命周期、线程安全加锁、避免循环引用。适用于GUI事件、日志监听等场景。

c++怎么实现一个观察者设计模式_c++行为型模式与observer pattern

观察者模式(Observer Pattern)是一种行为型设计模式,用于定义对象之间的一对多依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,所有依赖它的对象都会自动收到通知。在C++中实现观察者模式,通常涉及两个角色:主题(Subject)和观察者(Observer)。

基本结构与类设计

要实现观察者模式,先定义抽象的Observer接口和Subject基类。

Observer接口规定了一个更新方法,所有具体观察者都需要实现它:

class Observer {
public:
    virtual ~Observer() = default;
    virtual void update(const std::string& message) = 0;
};

Subject类维护一个观察者列表,并提供添加、删除和通知的方法:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

class Subject {
private:
    std::vector<Observer*> observers;
<p>public:
void attach(Observer* obs) {
observers.push_back(obs);
}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void detach(Observer* obs) {
    observers.erase(
        std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs),
        observers.end()
    );
}

void notify(const std::string& message) {
    for (auto* obs : observers) {
        obs->update(message);
    }
}

};

具体实现示例

假设我们有一个天气站作为主题,多个显示屏作为观察者。

吉卜力风格图片在线生成
吉卜力风格图片在线生成

将图片转换为吉卜力艺术风格的作品

下载

定义具体观察者类:

class Display : public Observer {
private:
    std::string name;
<p>public:
Display(const std::string& n) : name(n) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>void update(const std::string& message) override {
    std::cout << name << " 显示: " << message << "\n";
}

};

使用方式:

int main() {
    Subject weatherStation;
    Display screen1("室内屏");
    Display screen2("室外屏");
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>weatherStation.attach(&screen1);
weatherStation.attach(&screen2);

weatherStation.notify("温度: 26°C");

weatherStation.detach(&screen1);
weatherStation.notify("温度: 28°C");

return 0;

}

优化与注意事项

原始实现使用裸指针,存在悬挂引用风险。可以改用智能指针或信号槽机制提升安全性。

  • 使用std::weak_ptr避免循环引用
  • 观察者在析构前应主动从Subject解绑
  • 线程安全场景下需加锁保护观察者列表
  • 可引入事件类型区分不同通知

基本上就这些。C++中的观察者模式核心是松耦合通信,适合用在状态变化需要广播的场景,比如GUI事件系统、日志监听、模型-视图架构等。实现不复杂但容易忽略生命周期管理问题。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1972

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

658

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2406

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

47

2026.01.19

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

766

2023.08.10

TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践

本专题围绕 TypeScript 在大型前端项目中的应用展开,深入讲解类型系统设计与工程化开发方法。内容包括泛型与高级类型、类型推断机制、声明文件编写、模块化结构设计以及代码规范管理。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建类型安全、结构清晰、易维护的前端工程体系,提高团队协作效率与代码质量。

49

2026.03.13

Python异步编程与Asyncio高并发应用实践
Python异步编程与Asyncio高并发应用实践

本专题围绕 Python 异步编程模型展开,深入讲解 Asyncio 框架的核心原理与应用实践。内容包括事件循环机制、协程任务调度、异步 IO 处理以及并发任务管理策略。通过构建高并发网络请求与异步数据处理案例,帮助开发者掌握 Python 在高并发场景中的高效开发方法,并提升系统资源利用率与整体运行性能。

88

2026.03.12

C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

272

2026.03.11

Go高并发任务调度与Goroutine池化实践
Go高并发任务调度与Goroutine池化实践

本专题围绕 Go 语言在高并发任务处理场景中的实践展开,系统讲解 Goroutine 调度模型、Channel 通信机制以及并发控制策略。内容包括任务队列设计、Goroutine 池化管理、资源限制控制以及并发任务的性能优化方法。通过实际案例演示,帮助开发者构建稳定高效的 Go 并发任务处理系统,提高系统在高负载环境下的处理能力与稳定性。

59

2026.03.10

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 11.4万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 5.5万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 22万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号