
观察者模式在C++中常用于实现对象间的一对多依赖关系,当一个对象状态改变时,所有依赖它的对象都会收到通知。传统实现通常需要定义接口、继承和虚函数调用,代码较为繁琐。结合C++11引入的lambda表达式,可以让观察者模式更灵活、简洁。
使用函数对象替代抽象接口传统观察者模式依赖抽象基类,例如:
class Observer {
public:
virtual void update() = 0;
};
这种方式要求具体观察者继承该类并实现方法,耦合度高。借助std::function和lambda,可以将回调抽象为可调用对象,无需继承。
示例:定义一个支持lambda注册的Subject
#include <functional>
#include <vector>
#include <algorithm>
class EventSource {
std::vector<std::function<void()>> observers;
public:
void attach(std::function<void()> callback) {
observers.push_back(callback);
}
void notify() {
for (auto& obs : observers)
obs();
}
};
这样就能直接用lambda注册响应逻辑:
EventSource subject;
int value = 0;
subject.attach([&]() {
value += 1;
std::cout << "Lambda triggered, value: " << value << std::endl;
});
支持带参数的通知
实际场景中,通知常携带变化数据。可通过模板扩展回调签名:
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template<typename... Args>
class Signal {
std::vector<std::function<void(Args...)>> callbacks;
public:
void connect(std::function<void(Args...)> fn) {
callbacks.push_back(fn);
}
void emit(Args... args) {
for (auto& fn : callbacks)
fn(args...);
}
};
使用方式更贴近真实应用:
Signal<int, const std::string&> dataChanged;
dataChanged.connect([](int id, const std::string& msg) {
std::cout << "Item " << id << " updated: " << msg << std::endl;
});
dataChanged.emit(42, "status changed");
管理生命周期与避免悬空引用
lambda捕获外部变量时,若使用引用捕获 [&],需确保被观察者或回调执行时捕获的对象仍有效。否则可能引发未定义行为。
建议做法:
- 在短期作用域内使用lambda时,确保事件源生命周期不超过捕获对象
- 长期绑定建议传递值捕获或shared_ptr管理资源
- 可扩展Signal类返回断开连接的句柄(如connection对象),便于动态管理订阅
基本上就这些。通过std::function配合lambda,C++中的观察者模式可以写得更加轻量且表达力强,尤其适合事件驱动、GUI回调、状态同步等场景。关键是处理好捕获语义和对象生命周期,避免隐式错误。
以上就是C++观察者模式与lambda表达式结合的详细内容,更多请关注知识资源分享宝库其它相关文章!
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