观察者模式通过定义一对多依赖实现对象间松耦合通信，当被观察者状态变化时自动通知所有观察者。示例中TemperatureSensor作为Subject维护Observer列表并触发notify，Display和Logger作为具体观察者重写update响应温度变化，主函数注册监听并模拟数据更新，验证了事件广播机制的正确性与动态解绑功能。
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，所有依赖于它的对象都会自动收到通知。这种模式广泛应用于事件处理系统、GUI组件、消息订阅机制等场景。在C++中，可以通过抽象基类与指针（或智能指针）结合的方式优雅地实现发布-订阅机制。
定义观察者与被观察者接口
为了实现松耦合，首先需要定义两个核心角色：观察者（Observer）和被观察者（Subject）。观察者通过继承统一接口，实现更新方法；被观察者维护观察者列表，并在状态变化时通知它们。
示例代码：
Observer.h
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class Subject;class Observer {public:virtual ~Observer() = default;virtual void update() = 0; // 当被观察者状态改变时调用};
Subject.h
#include #include #include "Observer.h"class Subject {private:std::vector 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(); }}
};
实现具体观察者与被观察者
接下来创建具体的被观察者类（如TemperatureSensor）和多个具体观察者（如Display、Logger），它们根据通知执行各自逻辑。
示例代码：
TemperatureSensor.h
#include "Subject.h"class TemperatureSensor : public Subject {private:double temperature;
public:void setTemperature(double temp) {temperature = temp;notify(); // 状态改变，通知所有观察者}
double getTemperature() const { return temperature;}
};
Display.h
#include "Observer.h"#include "TemperatureSensor.h"#includeclass Display : public Observer {private:TemperatureSensor* sensor;
public:explicit Display(TemperatureSensor* s) : sensor(s) {}
void update() override { std::cout << "Display: Current temperature is " <getTemperature() << "°Cn";}
};
Logger.h
#include "Observer.h"#include "TemperatureSensor.h"#includeclass Logger : public Observer {private:TemperatureSensor* sensor;
public:explicit Logger(TemperatureSensor* s) : sensor(s) {}
void update() override { std::cout << "Log: Temperature updated to " <getTemperature() << "°C at " << /* 模拟时间戳 */ "12:00:00" << "n";}
};
使用示例与注意事项
在主程序中注册观察者，模拟数据变化，验证通知机制是否正常工作。
main.cpp
#include "TemperatureSensor.h"#include "Display.h"#include "Logger.h"int main() {TemperatureSensor sensor;Display display(&sensor);Logger logger(&sensor);
sensor.attach(&display);sensor.attach(&logger);sensor.setTemperature(25.5); // 触发通知sensor.setTemperature(27.0); // 再次通知sensor.detach(&display); // 移除某个观察者sensor.setTemperature(29.5); // 只有Logger收到通知return 0;
}
输出结果：
Display: Current temperature is 25.5°CLog: Temperature updated to 25.5°C at 12:00:00Display: Current temperature is 27.0°CLog: Temperature updated to 27.0°C at 12:00:00Log: Temperature updated to 29.5°C at 12:00:00
注意点：
被观察者持有观察者的原始指针，需确保观察者生命周期长于被观察者，避免悬空指针。可改用 std::weak_ptr 配合 std::shared_ptr 管理生命周期，更安全。notify() 过程中若允许动态增删观察者，应考虑线程安全或使用副本遍历。update() 接口可根据需求扩展参数，例如传递具体变化的数据，而非强制查询。
基本上就这些。这个模式在C++中虽无语言级支持，但通过面向对象设计能清晰表达发布-订阅逻辑，适合中小型系统解耦。
以上就是C++如何实现观察者设计模式_C++中实现对象间发布-订阅的经典模式的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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