观察者模式在c++中通过抽象基类定义Observer接口并用容器管理观察者，Subject持有一组Observer智能指针，在状态变化时调用其update()实现松耦合；Observer需继承含纯虚update()的基类，Subject用vector维护列表，提供注册、移除和通知功能。
观察者模式（Observer Pattern）在 C++ 中可以通过抽象基类定义接口，用容器管理多个观察者，再通过通知机制实现松耦合的事件响应。核心是让被观察者（Subject）持有一组观察者（Observer）指针，并在状态变化时调用它们的更新方法。
定义观察者接口
所有观察者需继承统一接口，确保被观察者能以多态方式调用其 update() 方法：
class Observer { public: virtual ~Observer() = default; virtual void update(const std::string& message) = 0; };
实现被观察者基类（Subject）
维护观察者列表，提供注册、移除和通知功能。使用 std::vector 存储智能指针（如 std::shared_ptr），避免裸指针生命周期问题：
#include #include #include class Subject { protected: std::vector> observers; public: void attach(std::shared_ptr obs) { if (obs) observers.push_back(obs); } void detach(std::shared_ptr obs) { observers.erase( std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs), observers.end() ); } void notify(const std::string& message) { for (const auto& obs : observers) { if (obs) obs->update(message); } } };
具体被观察者与观察者实现
例如一个温度传感器（TemperatureSensor）作为被观察者，两个不同用途的观察者（日志记录器、显示屏）响应变化：
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class TemperatureSensor : public Subject { private: double temperature = 0.0; public: void setTemperature(double temp) { temperature = temp; notify("Temperature changed to " + std::to_string(temp) + "°C"); } }; class Logger : public Observer { public: void update(const std::string& message) override { std::cout << "[LOG] " << message << std::endl; } }; class Display : public Observer { public: void update(const std::string& message) override { std::cout << "[DISPLAY] " << message << std::endl; } };
使用示例
组合对象并触发通知：
int main() { TemperatureSensor sensor; auto logger = std::make_shared(); auto display = std::make_shared(); sensor.attach(logger); sensor.attach(display); sensor.setTemperature(25.5); // 输出两条消息 sensor.detach(logger); sensor.setTemperature(26.0); // 只有 display 响应 return 0; }
注意点：使用 std::shared_ptr 管理观察者生命周期更安全；若观察者可能早于被观察者销毁，可改用 std::weak_ptr 配合检查；C++17 后也可考虑用 std::any 或模板支持泛型通知数据，但基础版本保持简单清晰即可。