C++如何实现基于模板的观察者模式类

落枫酱_3310

落枫酱_3310

2026-06-19

1010人浏览

原创

不能直接用 std::function 存储所有回调,因其会丢失签名信息、无法编译期校验且不支持带参通知;应采用模板化 observer 基类,并通过类型擦除接口 inotifier 统一管理不同特化观察者。

c++如何实现基于模板的观察者模式类

为什么不能直接用 std::function 存储所有回调?

因为观察者要支持多种参数类型、返回值,且需避免运行时类型擦除开销。硬塞进 std::function<void></void> 会丢失签名信息,导致无法做编译期校验,也难以支持带参通知(比如 on_data_changed(int, const std::string&))。模板才是解耦接口与实现的正路。

如何定义泛型观察者基类并支持多事件类型?

核心是把事件类型作为模板参数,而不是把回调类型硬编码。观察者不继承自某个“通用Observer”,而是每个具体事件类型对应一个独立模板实例:

template<typename eventt>
class Observer {
public:
    virtual ~Observer() = default;
    virtual void on_notify(const EventT& e) = 0;
};</typename>

这样,Observer<dataupdateevent></dataupdateevent> 和 Observer<configreloadevent></configreloadevent> 完全无关,编译器能做强类型检查,也不会出现“传错事件类型”的运行时错误。

如何让被观察者支持添加/移除任意模板化观察者?

关键在于用类型擦除容器存不同特化版本的观察者,但擦除方式必须保留调用能力——用虚函数中转,而非 std::any 或 void*:

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
  • 定义统一的内部接口 INotifier,含纯虚 notify(const void* event)
  • 每个 Observer<t></t> 派生类构造时绑定自己的 on_notify,并在 INotifier::notify 中安全 static_cast 回去
  • 被观察者只存 std::vector<:unique_ptr>></:unique_ptr>,添加时包装一层

示例片段:

<pre class="brush:php;toolbar:false;">template<typename eventt>
class ConcreteNotifier : public INotifier {
    Observer<eventt>& obs_;
public:
    explicit ConcreteNotifier(Observer<eventt>& obs) : obs_(obs) {}
    void notify(const void* event) override {
        obs_.on_notify(*static_cast<const eventt>(event));
    }
};</const></eventt></eventt></typename>

实际使用时最容易漏掉的两件事

一是观察者生命周期管理:模板本身不解决内存安全,若用 raw pointer 存 observer,容易悬空;建议配合 std::shared_ptr<observer>></observer>

+ 弱引用通知机制。

二是事件对象的拷贝成本:如果 EventT 很大(比如含 std::vector<float></float>),每次 notify() 都传值可能成为瓶颈。此时应约定事件对象 immutable,并在 notify 接口中改用 const EventT&,同时确保被观察者持有的事件生命周期长于通知过程。

模板观察者模式不是“写一次就能套所有场景”的银弹,EventT 的设计粒度、通知时机、线程安全边界,都得按实际业务定——比如 UI 更新事件和后台任务完成事件,很可能需要完全不同的模板参数和生命周期策略。

C++免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 C++ 的入门与实战技巧!

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP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:

c++

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

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。

2024.03.14

2248

9

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。

2024.03.14

1019

6

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。

2024.03.14

427

5

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。

2024.03.14

327

5

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。

2024.03.14

406

5

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。

2024.03.14

580

5

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。

2024.03.21

1409

9

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。

2024.03.22

1217

7

c++和c语言学习顺序推荐
c++和c语言学习顺序推荐

对于初学者,建议先学习C语言,掌握编程基础后再转入C++,便于理解面向对象编程概念。有编程经验者可直接学习C++,快速接触高级编程技术。想了解更多c++和c语言的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.25

1325

9

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
C++ Core Guidelines
C++ Core Guidelines

共0课时 | 0人学习

C++ Reference
C++ Reference

共0课时 | 0人学习

C++ 官方标准说明
C++ 官方标准说明

共0课时 | 0人学习