c++如何实现观察者模式_c++ 观察者模式实现方法

观察者模式通过定义一对多依赖关系实现对象间自动通知。首先创建抽象基类Observer,包含纯虚函数update();接着实现Subject类维护Observer指针容器,提供attach、detach和notify方法,在状态改变时调用notify遍历通知所有观察者;然后设计ConcreteObserver类重写update逻辑,可引用Subject获取最新状态;最后在main函数中注册观察者并修改状态触发通知,输出显示各观察者按序接收更新信息。该实现需注意指针生命周期管理,推荐使用std::weak_ptr与std::shared_ptr增强安全性。

c++如何实现观察者模式_c++ 观察者模式实现方法

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变化时,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、指针和容器来实现这一模式。

1. 定义观察者接口(Observer)

观察者需要有一个统一的更新接口,以便被通知状态变化。

创建一个抽象基类 Observer,包含纯虚函数 update()。每个具体观察者类继承该接口,并实现自己的 update 行为。

示例代码:

class Observer {public:    virtual ~Observer() = default;    virtual void update() = 0;};

2. 定义被观察者(Subject)

被观察者负责维护观察者列表,并在状态改变时通知它们。

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使用 std::vector 存储观察者指针。提供添加、删除和通知观察者的方法。状态变更后调用 notify() 遍历所有观察者并触发 update。

示例代码:

class Subject {private:    std::vector observers;    int state;

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();    }}void setState(int s) {    state = s;    notify(); // 状态改变,通知所有观察者}int getState() const {    return state;}

};

3. 实现具体观察者

具体观察者根据 subject 的状态做出响应。

每个观察者可以持有对 subject 的引用(可选),以便获取最新状态。在 update() 中实现具体逻辑,如打印信息或更新自身状态。

示例代码:

class ConcreteObserver : public Observer {private:    int id;    Subject& subject;

public:ConcreteObserver(int id, Subject& s) : id(id), subject(s) {}

void update() override {    std::cout << "Observer " << id               << ": received update, new state = "               << subject.getState() << "n";}

};

4. 使用示例

将观察者注册到 subject,修改状态即可自动通知。

int main() {    Subject subject;
ConcreteObserver o1(1, subject);ConcreteObserver o2(2, subject);subject.attach(&o1);subject.attach(&o2);subject.setState(10);  // 两个观察者都被通知subject.setState(20);  // 再次通知subject.detach(&o1);   // 移除观察者1subject.setState(30);  // 只有 o2 收到通知return 0;

}

输出结果:

Observer 1: received update, new state = 10Observer 2: received update, new state = 10Observer 1: received update, new state = 20Observer 2: received update, new state = 20Observer 2: received update, new state = 30

基本上就这些。这个实现简单清晰,适用于大多数场景。注意管理好指针生命周期,避免悬空引用。如果需要更安全的机制,可以用 std::weak_ptr 配合 std::shared_ptr 来管理观察者。不复杂但容易忽略细节。

以上就是c++++如何实现观察者模式_c++ 观察者模式实现方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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