观察者模式通过定义一对多依赖关系，实现对象间松耦合通信。Subject维护Observer列表，状态变化时调用notify通知所有观察者；Observer接口定义update方法，具体观察者如CurrentDisplay实现更新逻辑。示例中WeatherData作为具体被观察者，在setMeasurements后触发notify，向所有注册的观察者广播温度和湿度数据。使用vector存储观察者指针，attach和detach用于动态管理订阅关系。main函数演示了注册观察者并更新数据的过程，输出当前天气条件。实际应用中建议使用智能指针管理生命周期，选用list或set提升删除效率，多线程下对观察者列表加锁保护，并可扩展事件类型支持选择性监听。该模式适用于事件系统、GUI交互和数据监控等场景，利用虚函数与多态机制在C++中高效实现回调通知。
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++中实现观察者模式，通常涉及两个角色：被观察者（Subject）和观察者（Observer）。
观察者模式的核心结构
要实现这个模式，需要定义以下几个关键部分：
- 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。
- 具体观察者（Concrete Observer）：实现更新逻辑，响应被观察者的通知。
基础代码实现
下面是一个简单的C++示例，展示如何实现观察者模式：
// 观察者抽象类 class Observer { public: virtual ~Observer() = default; virtual void update(float temperature, float humidity) = 0; };
// 被观察者抽象类 class Subject { public: virtual ~Subject() = default; virtual void attach(Observer o) = 0; virtual void detach(Observer o) = 0; virtual void notify() = 0; };
// 具体被观察者：天气数据
class WeatherData : public Subject {
private:
std::vector
public: void setMeasurements(float temp, float hum) { this->temperature = temp; this->humidity = hum; notify(); // 状态变化，通知所有观察者 }
void attach(Observer* o) override {
observers.push_back(o);
}
void detach(Observer* o) override {
observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), o), observers.end());
}
void notify() override {
for (Observer* observer : observers) {
observer->update(temperature, humidity);
}
}};
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// 具体观察者：显示设备 class CurrentDisplay : public Observer { public: void update(float temperature, float humidity) override { std::cout
使用方式
你可以这样使用上述代码：
int main() { WeatherData weatherData; CurrentDisplay display;
weatherData.attach(&display); weatherData.setMeasurements(25.5f, 60.0f); // 输出：Current conditions: 25.5°C and 60% humidity weatherData.setMeasurements(30.0f, 70.0f); // 再次通知 return 0;
}
在这个例子中，WeatherData 是被观察者，维护多个观察者。一旦调用 setMeasurements 更新数据，就会触发 notify，所有注册的观察者都会收到最新数据并更新自己。
优化与注意事项
实际项目中可以考虑以下改进点：
- 使用智能指针（如 std::shared_ptr）管理观察者生命周期，避免悬挂指针。
- 用 std::list 或 std::set 替代 vector，提高删除效率。
- 在多线程环境下，notify 需加锁保护观察者列表。
- 可引入事件类型区分不同通知，让观察者选择性响应。
基本上就这些。观察者模式解耦了对象间的通信，适合用于事件处理系统、GUI组件、数据监听等场景。C++中通过虚函数和多态实现接口抽象，灵活又高效。
