观察者模式通过定义一对多依赖关系,实现对象间松耦合。首先创建Observer接口并声明update方法;Subject类维护观察者列表,状态改变时调用notify通知所有观察者;具体观察者如Temperaturedisplay重写update响应变化;使用时将观察者注册到Subject,调用setTemperature触发更新;需注意指针生命周期管理,推荐结合智能指针或std::function提升安全性与灵活性。

观察者模式(Observer Pattern)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、函数指针、std::function 或 Lambda 表达式来实现这一模式。
定义观察者接口
观察者模式的核心是将被观察者(Subject)和观察者(Observer)解耦。首先定义一个观察者的抽象接口:
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update(Float temperature) = 0;
};
每个具体的观察者都需要继承这个接口并实现 update 方法,以便在被通知时执行相应逻辑。
实现被观察者(Subject)
被观察者负责维护观察者列表,并在状态变化时通知它们:
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#include <vector>
#include <algorithm>
class Subject {
private:
std::vector<Observer*> observers;
float temperature;
public:
void attach(Observer* o) {
observers.push_back(o);
}
void detach(Observer* o) {
// 移除指定观察者
observers.erase(std::remove(observers.begin(), observers.end(), o), observers.end());
}
void notify() {
for (auto* o : observers) {
o->update(temperature);
}
}
void setTemperature(float temp) {
temperature = temp;
notify(); // 状态改变,通知所有观察者
}
};
Subject 使用 vector 存储观察者指针,提供添加、删除和通知功能。调用 setTemperature 会触发 notify,从而广播更新。
具体观察者实现
编写具体的观察者类,比如一个显示温度的面板:
class Temperaturedisplay : public Observer {
public:
void update(float temperature) override {
std::cout << “温度已更新: ” << temperature << “°Cn”;
}
};
可以有多个不同类型的观察者,比如日志记录器、报警系统等,都实现 update 方法。
使用示例
完整使用流程如下:
int main() {
Subject weatherStation;
Temperaturedisplay display;
weatherStation.attach(&display);
weatherStation.setTemperature(25.5f); // 输出: 温度已更新: 25.5°C
weatherStation.setTemperature(30.0f); // 输出: 温度已更新: 30°C
return 0;
}
注意:这里传递的是指针,需确保观察者生命周期长于被观察者,否则会出现悬空指针。更安全的做法是使用智能指针或信号槽机制(如 qt)。
基本上就这些。这种实现方式简单直接,适合学习和小型项目。实际开发中可结合 std::function 和 lambda 支持更灵活的回调。


