c++中如何实现一个观察者模式_Observer设计模式的实现思路与代码示例

观察者模式通过Subject维护Observer列表实现一对多依赖，当状态变化时自动通知所有观察者；代码中ConcreteSubject用vector存储Observer指针，调用notify遍历执行update，输出显示注册的观察者接收消息，移除后不再通知。

在C++中实现观察者模式（Observer Pattern），核心是定义一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听一个主题对象。当主题状态发生变化时，所有注册的观察者都会自动收到通知并更新。

观察者模式的核心角色

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，通常是一个纯虚函数。
当主题状态改变时，调用通知方法，遍历所有观察者并调用其更新函数。

实现步骤与代码示例

下面是一个简洁但完整的C++实现：

#include 
#include 
#include 
// 观察者接口
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update(const std::string& message) = 0;
};
// 被观察者接口
class Subject {
public:
virtual ~Subject() = default;
virtual void attach(Observer obs) = 0;
virtual void detach(Observer obs) = 0;
virtual void notify(const std::string& message) = 0;
};
// 具体被观察者
class ConcreteSubject : public Subject {
private:
std::vector observers;
std::string state;
public:
void setState(const std::string& s) {
state = s;
notify(state);
}
std::string getState() const {
    return state;
}

void attach(Observer* obs) override {
    observers.push_back(obs);
}

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

void notify(const std::string& message) override {
    for (Observer* obs : observers) {
        obs-youjiankuohaophpcnupdate(message);
    }
}
};
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// 具体观察者
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 zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn name zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn " 收到通知: " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn message zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "\n";
}
};
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使用示例
演示如何注册观察者并触发通知：
int main() {
    ConcreteSubject subject;
ConcreteObserver observer1("观察者A");
ConcreteObserver observer2("观察者B");

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

subject.setState("系统状态已更新！");

subject.detach(&observer2);

subject.setState("第二次更新，只有A会收到");

return 0;
}
输出结果：

观察者A 收到通知: 系统状态已更新！

观察者B 收到通知: 系统状态已更新！

观察者A 收到通知: 第二次更新，只有A会收到
关键细节说明
使用裸指针时需确保观察者生命周期长于被观察者，否则可能引发悬空指针。若需更安全的管理，可改用智能指针（如std::weak_ptr）结合信号槽机制，或使用std::shared_ptr配合enable_shared_from_this。
基本上就这些。这种实现方式简单直观，适合理解模式本质，也可根据项目需求扩展支持异步通知、事件过滤等功能。