观察者模式通过抽象基类定义更新接口，被观察者维护观察者列表并通知其状态变化。使用指针管理依赖关系时需注意生命周期，避免悬空指针，推荐结合智能指针提升安全性。
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，可以通过抽象基类和指针或引用管理观察者来实现这一模式。
定义观察者接口
观察者角色通常由一个抽象基类表示，其中包含一个更新函数，所有具体观察者都需要实现该函数。
- 定义一个纯虚函数 update()，供被观察者调用以通知状态变化
- 观察者可以是任意数量的具体类，只需继承该接口即可
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update() = 0;
};定义被观察者（主题）类
被观察者负责维护观察者列表，并在状态变化时通知它们。
- 使用容器（如 std::vector）存储观察者指针
- 提供添加、删除和通知观察者的方法
- 注意避免空指针或悬空指针问题
#include <vector>
#include <algorithm>
class Subject {
private:
std::vector<Observer*> observers;
public:
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() {
for (auto* obs : observers) {
obs->update();
}
}
};实现具体观察者
具体观察者实现自己的响应逻辑，比如打印信息或更新自身状态。
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- 继承 Observer 类并重写 update()
- 可以在构造时注册到某个被观察者
class ConcreteObserver : public Observer {
private:
int observerId;
public:
ConcreteObserver(int id) : observerId(id) {}
void update() override {
std::cout << "Observer " << observerId << " received update!\n";
}
};完整示例与使用
将上述部分组合，演示如何注册多个观察者并触发通知。
#include <iostream>
int main() {
Subject subject;
ConcreteObserver obs1(1);
ConcreteObserver obs2(2);
subject.attach(&obs1);
subject.attach(&obs2);
subject.notify(); // 输出两条消息
subject.detach(&obs1);
subject.notify(); // 只有 obs2 收到通知
return 0;
}基本上就这些。通过抽象接口和动态绑定，C++能很好地支持观察者模式。关键是管理好生命周期，避免野指针。如果需要更安全的管理，可以用 std::weak_ptr 配合 std::shared_ptr 实现自动清理。
