Posted on 2008-06-13 14:48
RichardHe 閱讀(2147)
評論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類:
[轉(zhuǎn)]
有限狀態(tài)機(jī)(Finite State Machine或者Finite State Automata)是軟件領(lǐng)域中一種重要的工具,很多東西的模型實(shí)際上就是有限狀態(tài)機(jī)。
最近看了一些游戲編程AI的材料,感覺游戲中的AI,第一要說的就是有限狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)精靈的AI,然后才是A*尋路,其他學(xué)術(shù)界討論比較多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等問題還不是很熱。
FSM的實(shí)現(xiàn)方式:
1) switch/case或者if/else
這無意是最直觀的方式,使用一堆條件判斷,會編程的人都可以做到,對簡單小巧的狀態(tài)機(jī)來說最合適,但是毫無疑問,這樣的方式比較原始,對龐大的狀態(tài)機(jī)難以維護(hù)。
2) 狀態(tài)表
維護(hù)一個二維狀態(tài)表,橫坐標(biāo)表示當(dāng)前狀態(tài),縱坐標(biāo)表示輸入,表中一個元素存儲下一個狀態(tài)和對應(yīng)的操作。這一招易于維護(hù),但是運(yùn)行時間和存儲空間的代價較大。
3) 使用State Pattern
使
用State Pattern使得代碼的維護(hù)比switch/case方式稍好,性能上也不會有很多的影響,但是也不是100%完美。不過Robert
C. Martin做了兩個自動產(chǎn)生FSM代碼的工具,for java和for
C++各一個,在http://www.objectmentor.com/resources/index上有免費(fèi)下載,這個工具的輸入是純文本的狀態(tài)
機(jī)描述,自動產(chǎn)生符合State
Pattern的代碼,這樣developer的工作只需要維護(hù)狀態(tài)機(jī)的文本描述,每必要冒引入bug的風(fēng)險去維護(hù)code。
4) 使用宏定義描述狀態(tài)機(jī)
一般來說,C++編程中應(yīng)該避免使用#define,但是這主要是因?yàn)槿绻煤陙矶x函數(shù)的話,很容易產(chǎn)生這樣那樣的問題,但是巧妙的使用,還是能夠產(chǎn)生奇妙的效果。MFC就是使用宏定義來實(shí)現(xiàn)大的架構(gòu)的。
在實(shí)現(xiàn)FSM的時候,可以把一些繁瑣無比的if/else還有花括號的組合放在宏中,這樣,在代碼中可以3)中狀態(tài)機(jī)描述文本一樣寫,通過編譯器的預(yù)編譯處理產(chǎn)生1)一樣的效果,我見過產(chǎn)生C代碼的宏,如果要產(chǎn)生C++代碼,己軟MFC可以,那么理論上也是可行的。