讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

C++ 实现轻量级观察者模式(RAII 风格)及其回调自动注销逻辑【源码】

小雪酱_7262

小雪酱_7262

发布时间:2026-05-18 16:10:46

|

273人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::function + std::shared_ptr 组合易致循环引用,因观察者注册时通过 std::bind 捕获 this(强引用被观察者),而被观察者又用 shared_ptr 管理观察者列表,形成双向强引用链,导致双方引用计数永不归零、无法析构。

c++ 实现轻量级观察者模式(raii 风格)及其回调自动注销逻辑【源码】

为什么 std::function + std::shared_ptr 组合容易导致循环引用?

观察者注册后长期持有被观察者的 shared_ptr(比如通过 std::bind 捕获 this),而被观察者又用 shared_ptr 管理观察者列表,就会形成双向强引用——双方都无法析构。这不是“忘了删 observer”,而是 RAII 机制本身在推着你掉进坑里。

实操建议:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • 观察者注册时,**只传入 std::weak_ptr 或裸指针 + 生命周期保证**,不参与所有权管理
  • 被观察者内部用 std::vector<:weak_ptr>></:weak_ptr> 存储,每次通知前调用 lock() 检查有效性
  • 若必须绑定成员函数,优先用 [this_weak = weak_from_this()]() mutable { if (auto self = this_weak.lock()) { self->on_event(); } } 模式

如何让回调自动注销而不依赖手动调用 unregister()?

核心是把“注销时机”绑定到观察者对象的生命周期末尾,而不是靠用户记着调 unregister()。C++17 起可借助 std::shared_ptr 的自定义删除器(deleter)实现。

实操建议:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • 被观察者提供一个 register_observer(std::shared_ptr<observer> obs)</observer> 接口
  • 在注册时,为该 shared_ptr 设置 deleter:捕获被观察者持有的管理句柄(如 std::list<Observer*>::iterator 或 ID),在 deleter 中执行清理
  • 更轻量的做法:观察者构造时接收一个 std::function<void> cleanup_hook</void>,在析构中直接触发——前提是被观察者能提前注册好这个 hook

示例关键片段:

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
void Subject::register_observer(std::shared_ptr<Observer> obs) {
    auto it = observers_.insert(observers_.end(), obs.get());
    // 把迭代器 move 进 deleter,确保 observer 析构时自动从容器移除
    obs.reset(obs.get(), [this, it](Observer*) mutable {
        observers_.erase(it);
    });
}

std::list vs std::vector 存储观察者指针,哪个更适合自动注销场景?

std::list 支持 erase(iterator) 后 iterator 仍有效(对其他元素),且 erase 不会使其他迭代器失效;而 std::vector erase 后后续所有迭代器/引用都可能失效——这对“在遍历通知过程中某个 observer 自行析构并触发注销”非常危险。

实操建议:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • 选 std::list<Observer*> 或 std::list<std::weak_ptr<Observer>>,避免遍历时因 erase 导致迭代器崩溃
  • 若坚持用 vector,必须先收集待通知的有效 observer(如用 std::vector<std::shared_ptr<Observer>> 临时拷贝),再遍历该副本
  • 注意:裸指针需确保 observer 对象生存期严格长于 subject,否则 lock() 失败或解引用空指针

RAII 风格观察者最易忽略的边界:多线程与异常安全

自动注销只解决“对象销毁时清理”,但没解决“通知中途 observer 被销毁”或“通知抛异常导致部分 observer 没收到”。RAII 不等于线程安全,也不等于异常中立。

实操建议:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • 若 subject 可能被多线程调用,observer 列表访问必须加锁(mutable std::shared_mutex 比 std::mutex 更适合读多写少)
  • 通知循环中每个 obs->update() 应包在 try/catch(...) 内,防止一个 observer 崩溃中断整个通知链
  • 不要在 deleter 或 destructor 中做耗时操作(如网络调用、锁竞争),它可能在任意线程触发

真正轻量的关键,不是代码行数少,而是把“谁负责释放”“何时释放”“释放时能否出错”这三件事,在类型系统和生命周期契约里钉死。稍一松动,自动注销就变成自动泄漏或自动 crash。

热门AI工具

更多
Loomy
Loomy Hot

一款AI工具,主要用于科大讯飞发布的桌面级 AI 助理,比 OpenClaw 更易用、更安全!,适合需要提升相关任务效率的用户。

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。

UpDream
UpDream Hot

一款AI视频创作工具,主要用于哔哩哔哩推出的自研AI视频创作工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

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。

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。

PixPix
PixPix Hot

PixPix是一款面向电商视觉生产的AI商品图生成工具。

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。

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。

二狗PPT
二狗PPT Hot

一款AI演示文稿工具,主要用于专为中式职场打造的AI PPT生成工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2248

2024.03.14

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1019

2024.03.14

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

447

2024.03.14

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

327

2024.03.14

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

426

2024.03.14

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

580

2024.03.14

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1409

2024.03.21

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1217

2024.03.22

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。

0

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
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