观察者模式通过抽象基类解耦发布者与订阅者，Subject用容器管理Observer并通知状态变化，Observer需实现update方法，需注意weak_ptr防循环引用。
观察者模式在 C++ 中可以通过抽象基类定义接口，用容器管理观察者，再由被观察者（Subject）在状态变化时通知所有注册的观察者。核心是解耦发布者与订阅者，避免硬依赖。
定义 Observer 接口
所有观察者需实现统一的更新方法，通常接收被观察者指针或事件数据：
class Observer {
public:
virtual ~Observer() = default;
virtual void update(const std::string& message) = 0; // 简单消息通知
};
实现 Subject 基类（被观察者）
维护观察者列表，提供注册、移除和通知能力。注意使用 weak_ptr 或手动管理生命周期，避免循环引用：
#include <vector>
#include <memory>
#include <algorithm>
class Subject {
protected:
std::vector<std::shared_ptr<Observer>> observers;
public:
void attach(std::shared_ptr<Observer> obs) {
if (obs && std::find(observers.begin(), observers.end(), obs) == observers.end()) {
observers.push_back(obs);
}
}
void detach(std::shared_ptr<Observer> obs) {
observers.erase(
std::remove(observers.begin(), observers.end(), obs),
observers.end()
);
}
void notify(const std::string& msg) {
for (auto& obs : observers) {
if (obs) obs->update(msg); // 安全调用
}
}
};
具体实现：天气站示例
一个 WeatherStation 继承 Subject，当温度变化时通知所有观察者：
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class WeatherStation : public Subject {
private:
double temperature = 0.0;
public:
void setTemperature(double temp) {
temperature = temp;
notify("Temperature changed to " + std::to_string(temp) + "°C");
}
};
class PhoneDisplay : public Observer {
public:
void update(const std::string& message) override {
std::cout << "[Phone] " << message << std::endl;
}
};
class WebDisplay : public Observer {
public:
void update(const std::string& message) override {
std::cout << "[Web] " << message << std::endl;
}
};
使用方式
创建被观察者和多个观察者，注册后触发通知：
int main() {
auto station = std::make_shared<WeatherStation>();
auto phone = std::make_shared<PhoneDisplay>();
auto web = std::make_shared<WebDisplay>();
station->attach(phone);
station->attach(web);
station->setTemperature(25.5); // 输出两条通知
station->detach(phone);
station->setTemperature(27.0); // 只输出 Web 通知
return 0;
}
基本上就这些。关键点在于用 shared_ptr 管理观察者生命周期，notify 前检查空指针，以及让具体类只关心自己的 update 行为。不需要模板也能清晰表达意图，进阶可结合 std::function 或事件总线扩展。
