Question

我已经看到了Observer设计模式的实现，其中Observer负责多个Subject。大多数这些实现都使用std::vector<Subject*>来跟踪主题。

我是否可以使用std::unordered_set<weak_ptr<Subject>>做类似的事情？

我想使用unordered_set的原因是我不需要重复，而且我不需要有序的容器。根据我的理解，unordered_set是这种情况下的方法。另外，我使用weak_ptr的原因是它应该更安全吗？

如果您不同意，请留下答案，说明我应该使用哪个容器。如果我确实使用了unordered_set，我必须为weak_ptr声明一个哈希函数，但这可以通过使用内部指针的哈希函数来实现，用subjects.lock().get()获得？

Answer 1

首先，在我的回答中，我将使用Subject作为向注册观察者发送消息的人，因为这是这两个术语的常见用法。

我是否可以使用std::unordered_set<weak_ptr<Observer>>做类似的事情？

有可能。但是请记住，weak_ptr保存的对象可以被释放，weak_ptr需要在访问底层对象之前被转换为shared_ptr。这样做是因为在处理对象时不会释放对象。

使用std :: unordered_set＆gt;是否可以做类似的事情？代替？

如果您需要强制执行唯一性，则unordered_set对我来说是一个不错的选择。如果你不需要，那么矢量就是更简单的解决方案。有人会告诉你，unique_set比矢量要慢，需要更多的内存，但是除非你需要观察者或其中数千个频率的高频率注册，否则你不会注意到差异。

关于弱指针，它为您提供了在注册时释放观察者的灵活性，所以应该没问题。如果您来自Java等内存管理语言，则此行为可能会出乎意料。如果你想在他们在你的主题中注册时保持它们存在，你可以使用shared_pointer。

我必须为weak_ptr声明一个哈希函数，但是这可以通过使用使用observer.lock（）得到的指针内部的哈希函数来实现.get（）？

创建哈希函数时要小心，我不建议您使用对象的指针作为哈希函数，特别是如果可以复制/移动主题。相反，您可以在使用计数器创建时为每个主题创建唯一标识符，并记住相应地编写复制/移动构造函数和运算符。

如果你不能写一个识别哈希函数，那么你就不应该使用unique_set，因为你失去了它带来的好处。

作为一个脚注，对象容器的美妙之处在于您可以根据自己的需要调整它们，如果它能够满足您的需求，那么每个解决方案都是正确的解决方案。

Answer 2

在Observer模式中，Observer订阅有关Subject的更改的通知。主体负责在其可观察状态发生变化时更新所有已订阅的观察者。为了工作，观察者不需要跟踪主题。相反，主体必须跟踪所有订阅的观察者。

可以在此处找到Observer模式的一个很好的解释：https://sourcemaking.com/design_patterns/observer

代码大纲：

class Subject;

class Observer
{
public:
    // when notified about a change, the Observer
    // knows which Subject changed, because of the parameter s
    virtual void subjectChanged(Subject* s)=0;

};

class Subject
{
private:
    int m_internalState;
    std::set<Observer*> m_observers;

public:
    void subscribe(Observer* o)
    {
        m_observers.insert(o);
    }

    void unsubscribe(Observer* o);
    {
        m_observers.erase(o);
    }

    void setInternalState(int state)
    {
        auto end=m_observers.end();
        for(auto it=m_observers.begin(); it != end; ++it)
            it->subjectChanged(this);
    }

};

在大多数情况下，选择哪种精确的集合类型来存储观察者并不重要，因为观察者很少。但是，选择set-type有一个好处，即每个Observer只会收到一个通知。使用vector，如果（出于某种原因）多次订阅，则可能会发生相同的观察者收到有关同一更改的多个通知。

Answer 3

真的没有一个正确的＆＃39;回答容器的选择;从性能的角度来看，这取决于你的目标。而且表现是否真的对此非常重要。

它还取决于记忆效率。如果您只有一些这些unordered_set对象并且需要非常快速的查找，那么它可能是一个不错的选择。由于它是一个哈希表，因此每个unordered_set对象将使用相当大量的内存。

如果你有很多物品相当少的unordered_set对象，那么在内存预算方面可能会有点贵。如果你需要快速插入和删除，那么在这种情况下std :: set可能会更好。但是，如果集合只包含少量项目，那么由于处理器缓存而导致std :: vector的线性搜索实际上查找速度可能会更快（即与std :: set相比，矢量元素的引用位置更好 - 这可能导致更多元素位于同一缓存行上。 vector的内存使用率将低于std :: set或std :: unordered_set。

如果由于某种原因需要快速查找特定对象并使用std :: vector并且通常具有适度数量的元素，那么您可以按排序顺序将项目插入到向量中。然后，您可以使用std :: lower_bound执行O（log n）二进制搜索查找。但是，插入和删除元素的成本可能很高。

在大多数情况下，我可能只是去std：vector - 你通常只有很少的观察者，所以也可以保持内存使用更紧密。如果在其他地方使用shared_ptr，那么使用weak_ptr肯定是一个不错的选择。

Answer 4

我真的认为使用std::unordered_set有点过分杀人这个观察者模式是什么？当一个事件或状态发生变化时，迭代一系列状态检查器，如果状态无效或任何类型的特殊状态，则让它们做某事。

这就是说，你想用带有覆盖虚函数的对象迭代一个数组并调用它。为什么set给我们带来任何好处？另外，我没有得到weak_ptr的想法 - 观察者的所有者是拥有它们的数组。该数组的所有者是主题。

现在所有人都说了，我会选择std::vector<std::unique_ptr<Observer>>。

编辑：

使用C ++ 11，我甚至可以使用std::vector<std::function<void(Subject&)>>并避免继承+覆盖的样板。

Answer 5

最简单的方法是使用已经为您实现此功能的boost::signals2滚动所有签名。您的方法的根本问题在于，实现与特定主题和观察者的特定签名相关联，与适用于所有情况的通用解决方案相比，这实际上毫无价值。

观察者模式不是模式，它是一个类模板。

使用std :: unordered_set的多个主题的观察者

5 个答案: