观察者模式通过Subject管理Observer列表并通知状态变化，实现对象间松耦合。示例中Subject用vector存储Observer指针，ConcreteObserver实现update响应消息，main函数演示注册、通知与注销流程，输出显示通知机制正确执行，移除后不再接收消息。

在C++中实现观察者模式，核心是定义一个被观察者（Subject）和多个观察者（Observer），当被观察者的状态发生变化时，自动通知所有注册的观察者。这种设计模式常用于事件处理系统、GUI组件更新、消息订阅等场景。

观察者模式的基本结构

观察者模式包含以下角色：

• Subject（被观察者）：维护观察者列表，提供注册、注销和通知接口。
• Observer（观察者）：定义接收通知的接口。
• 具体观察者（ConcreteObserver）：实现观察者接口，定义收到通知后的具体行为。

代码实现示例

下面是一个简单的C++实现：

// Observer.h

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pragma once

include <string>

class Subject;

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

// Subject.h

pragma once

include <vector>

include <algorithm>

include "Observer.h"

class Subject { private: std::vector<Observer*> observers;

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

void detach(Observer* observer) {
    observers.erase(
        std::remove(observers.begin(), observers.end(), observer),
        observers.end()
    );
}

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

};

// ConcreteObserver.h

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pragma once

include <iostream>

include <string>

include "Observer.h"

class ConcreteObserver : public Observer { private: std::string name;

public: ConcreteObserver(const std::string& n) : name(n) {}

void update(const std::string& message) override {
    std::cout << name << " 收到消息: " << message << "\n";
}

};

// main.cpp

include "Subject.h"

include "ConcreteObserver.h"

int main() { Subject subject; ConcreteObserver observer1("观察者A"); ConcreteObserver observer2("观察者B");

subject.attach(&observer1);
subject.attach(&observer2);

subject.notify("状态已更新！");

subject.detach(&observer2);

subject.notify("再次更新状态");

return 0;

}

运行结果

程序输出如下：

可以看到，第一次通知两个观察者都收到了消息；移除 observer2 后，第二次只有 observer1 被通知。

注意事项与优化建议

实际使用中可以考虑以下几点：

• 使用智能指针（如 std::shared_ptr）管理观察者生命周期，避免野指针。
• 用 std::weak_ptr 存储观察者引用，防止循环引用。
• 线程安全：若多线程环境下使用，需对观察者列表加锁。
• 可扩展性：Subject 可定义不同类型的事件，观察者选择性订阅。

基本上就这些。这个模式的关键在于解耦，让被观察者不依赖具体观察者，便于扩展和维护。

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