讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

c++中如何实现观察者模式_c++设计模式之观察者模式代码【汇总】

陌瑶姑娘_7674

陌瑶姑娘_7674

发布时间:2026-02-03 14:42:10

|

534人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Observer接口必须声明虚析构函数,否则多态删除会导致析构不完整、内存泄漏或未定义行为;纯接口也需显式声明,编译器不会自动生成。

c++中如何实现观察者模式_c++设计模式之观察者模式代码【汇总】

Observer 接口必须用虚析构函数

不加 virtual ~Observer() = default; 会导致派生类对象通过基类指针删除时析构不完整,内存泄漏或未定义行为。这是 C++ 观察者模式最常被忽略的底层陷阱。

实际场景中,Subject 通常持有 std::vector<:unique_ptr>></:unique_ptr> 或 std::vector<observer></observer>,而后者更常见(避免强制所有权转移)。无论哪种,只要涉及多态删除,就必须有虚析构。

  • 用 std::unique_ptr<observer></observer> → 必须虚析构
  • 用裸指针 Observer* → 仍需虚析构(因为 delete ptr 会调用基类析构)
  • 若 Observer 是纯接口(无数据成员),也仍需显式声明虚析构,否则编译器不会自动生成

std::function + std::vector 实现松耦合 Observer

比起继承接口,用回调函数注册更轻量、无侵入性,适合事件驱动或脚本化扩展场景。但要注意生命周期管理——std::function 捕获局部变量时极易悬垂。

典型错误是把 lambda 捕获了栈上对象后存进 Subject 的容器里,稍后调用就崩溃。安全做法是只捕获 this 或智能指针,或确保观察者对象比 Subject 活得久。

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载
class Subject {
    std::vector<std::function<void(int)>> observers_;
public:
    void attach(std::function<void(int)> cb) {
        observers_.push_back(cb);
    }
    void notify(int value) {
        for (auto& cb : observers_) cb(value);
    }
};
<p>// ✅ 安全:捕获 this(假设 ObserverImpl 生命周期可控)
struct ObserverImpl {
void onValue(int v) { /<em> ... </em>/ }
void registerTo(Subject& s) {
s.attach([this](int v) { this->onValue(v); });
}
};</p>

线程安全不是默认选项

std::vector::push_back 和遍历通知都不是原子操作。多线程下并发 attach() 和 notify() 会触发 data race,甚至导致迭代器失效或容器重分配时崩溃。

常见折中方案是读多写少时用 std::shared_mutex(C++17),或直接加 std::mutex 锁住整个通知流程。但锁粒度太大会降低吞吐,尤其通知链路长时。

  • 避免在 notify() 中调用可能阻塞或长时间运行的回调
  • 若需异步通知,建议把回调转为 post 到线程池,而不是在锁内执行
  • 不要在回调里调用 detach() —— 遍历时修改容器是未定义行为;应改用标记+延迟清理(如 erase-remove idiom)

std::weak_ptr 防止循环引用(当用 shared_ptr 管理 Observer)

如果 Subject 和 Observer 都用 std::shared_ptr 互相持有,就会形成循环引用,导致对象永远不析构。解决方案是 Subject 改用 std::weak_ptr<observer></observer> 存储,每次通知前先 lock()。

这会带来额外开销(控制块访问 + 引用计数检查),但能彻底解决悬挂指针和泄漏问题。适用于 Observer 生命周期不可控(比如来自插件模块)的场景。

class Subject {
    std::vector<std::weak_ptr<Observer>> observers_;
public:
    void attach(std::shared_ptr<Observer> obs) {
        observers_.push_back(obs);
    }
    void notify() {
        // 注意:这里要拷贝并过滤已销毁的 observer
        std::vector<std::shared_ptr<Observer>> alive;
        for (auto& w : observers_) {
            if (auto s = w.lock()) alive.push_back(s);
        }
        for (auto& obs : alive) obs->update();
    }
};

C++ 观察者最难的从来不是结构,而是谁负责生命周期、谁触发销毁、谁保证调用时对象还活着——这些不能靠模式图解决,得靠具体容器语义和所有权约定。

相关文章

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

VibeKnow
VibeKnow Hot

一款AI视频创作工具,主要用于全球首个AI知识视频创作平台,文档、文章、网页,一键生成视频,适合需要提升相关任务效率的用户。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

AionClaw
AionClaw Hot

AionClaw是一款面向办公、创作和编程任务的AI桌面智能体。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

墨刀AI
墨刀AI Hot

一款AI图像与设计工具,主要用于产品经理的专属智能体,适合需要提升相关任务效率的用户。

音述AI
音述AI Hot

一款AI音频处理工具,主要用于音述AI是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区,适合需要提升相关任务效率的用户。

咔片AIPPT

一款在线AI演示文稿制作工具,可根据主题和内容需求辅助生成PPT结构与页面,提高演示材料制作效率。

SkildArt
SkildArt Hot

SkildArt是一款AI文本写作工具,一站式 AI 视觉创作平台。

相关专题

更多
java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

355

2025.11.27

lambda表达式
lambda表达式

Lambda表达式是一种匿名函数的简洁表示方式,它可以在需要函数作为参数的地方使用,并提供了一种更简洁、更灵活的编码方式,其语法为“lambda 参数列表: 表达式”,参数列表是函数的参数,可以包含一个或多个参数,用逗号分隔,表达式是函数的执行体,用于定义函数的具体操作。本专题为大家提供lambda表达式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

1031

2023.09.15

python lambda函数
python lambda函数

本专题整合了python lambda函数用法详解,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

345

2025.11.08

Python lambda详解
Python lambda详解

本专题整合了Python lambda函数相关教程,阅读下面的文章了解更多详细内容。

574

2026.01.05

C++ Lambda 表达式与函数式编程
C++ Lambda 表达式与函数式编程

深入讲解 C++ Lambda 表达式与函数式编程范式,涵盖 Lambda 基础语法与返回值推导、值捕获与引用捕获的区别与陷阱、初始化捕获(C++14 广义捕获)、泛型 Lambda(auto 参数)、mutable 关键字修改捕获变量、std::function 类型擦除与函数包装、std::bind 参数绑定(及其被 Lambda 替代的趋势)、Lambda 在 STL 算法(sort/transform/for_each/remo

709

2026.05.06

Java 函数式接口与 Lambda 进阶技巧
Java 函数式接口与 Lambda 进阶技巧

在 Java Stream 基础之上进一步深入函数式编程,涵盖 @FunctionalInterface 注解与自定义函数式接口设计、四种方法引用(静态/实例/对象/构造器)的使用场景、Lambda 中的 effectively final 变量捕获规则、函数组合(andThen/compose)与柯里化技巧、Comparator 链式比较器构建、CompletableFuture 异步函数式编排、Reactor / RxJava 响应

408

2026.05.08

C++ 智能指针与现代内存管理
C++ 智能指针与现代内存管理

深入讲解 C++ 现代内存管理的核心工具——智能指针,涵盖 unique_ptr 独占所有权语义、shared_ptr 引用计数机制与循环引用问题、weak_ptr 弱引用的应用场景、make_unique/make_shared 工厂函数的性能优势、自定义删除器的编写、RAII 资源管理思想的实践,以及从裸指针迁移到智能指针的重构策略,帮助开发者编写安全无泄漏的现代 C++ 代码。

359

2026.04.23

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

3168

2023.10.19

Gradle插件开发入门教程
Gradle插件开发入门教程

本专题介绍Gradle插件开发的基本流程,涵盖插件类编写、自定义任务注册、扩展参数设计和插件应用方法,帮助你理解插件如何组织构建逻辑,减少多个项目之间的重复配置。

60

2026.10.22

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
php-src源码分析探索
php-src源码分析探索

共6课时 | 0.7万人学习

PHP进阶篇-函数(玉女心经版)
PHP进阶篇-函数(玉女心经版)

共12课时 | 2.1万人学习

最好理解的Promise教程
最好理解的Promise教程

共10课时 | 1.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn