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以下摘自【設計模式精解(GoF 23種設計解析附C++實現源碼)】中關于狀態機模式的介紹

      有限狀態自動機（FSM）也是一個典型的狀態不同，對輸入有不同的響應（狀態轉移）。通常我們在實現這類系統會使用到很多的Switch/Case語句，Case某種狀態，發生什么動作，Case另外一種狀態，則發生另外一種狀態。但是這種實現方式至少有以下兩個問題：
      1）當狀態數目不是很多的時候，Switch/Case可能可以搞定。但是當狀態數目很多的時候（實際系統中也正是如此），維護一大組的Switch/Case語句將是一件異常困難并且容易出錯的事情。
      2）狀態邏輯和動作實現沒有分離。在很多的系統實現中，動作的實現代碼直接寫在狀態的邏輯當中。這帶來的后果就是系統的擴展性和維護得不到保證。
State模式就是被用來解決上面列出的兩個問題的，在State模式中我們將狀態邏輯和動作實現進行分離。當一個操作中要維護大量的case分支語句，并且這些分支依賴于對象的狀態。State模式將每一個分支都封裝到獨立的類中。

在這里【設計模式精解(GoF 23種設計解析附C++實現源碼)】中的代碼那樣，我只是解釋一個模型，實現一個模型，用棧來管理游戲狀態。你可以稱呼它為游戲狀態管理棧等。
說明：
由于考慮到游戲中的狀態管理一般只有一個，故這里采用單鍵模式模型。
由于考慮到會增加復雜度，這里不考慮模板（按道理應該采用模板，以增加代碼可重用性，當然，用了模板就不再是純單鍵模式了）

好了，老樣子，上代碼

先看看定義代碼
頭文件STATEMANAGER.H

//********************************************************************
2

// STATEMANAGER.H 文件注釋
3

// 文件名 : STATEMANAGER.H
4

// 文件路徑: J:\CODING\游戲引擎\STATEMANAGER\
5

// 作者 : RIPPLE
6

// 創建時間: 2009/10/3 13:44
7

// 文件描述: 游戲狀態管理棧類聲明
8

//*********************************************************************
9

#ifndef _H_STATEMANGER_H_
11

#define _H_STATEMANGER_H_
12

namespace ripple
13

{
14

//********************************************************************
15

// CStateManager 類注釋
16

// 類名 : CStateManager
17

// 基類名稱: NULL
18

// 命名空間: ripple
19

// 作者 : RIPPLE
20

// 創建時間: 2009/10/3 13:45
21

// 類描述 : 游戲狀態管理類。一般游戲只會有一個狀態管理，故采用單鍵模式管理
22

//*********************************************************************
23

class CStateManager
25

{
26

public:
27

static CStateManager& getSingleton(); //返回引用，這步至關重要。
28

static CStateManager* getSingletonPtr(); //返回單鍵指針
29

virtual ~CStateManager();
31

//定義狀態調用函數指針類型
33

typedef void (*StateCallFunc)();
34

//定義狀態結構
36

typedef struct tagState
37

{
38

tagState()
39

{
40

this->Update = NULL;
41

this->Next = NULL;
42

}
43

StateCallFunc Update; //各個狀態調用的函數指針
44

tagState* Next; //下個函數狀態的地址（如果有的話）
45

}STATE;
46

void Push(StateCallFunc func); //插入一個狀態
48

BOOL Pop(); //彈出一個狀態
49

BOOL Process(); //執行棧頂狀態的更新函數
50

private:
52

CStateManager();
53

STATE* mp_TopState;
54

static CStateManager* ms_Singleton;
55

};
56

}
58

#endif

對應的實現，源文件STATEMANAGER.CPP

//********************************************************************
2

// STATEMANAGER.CPP 文件注釋
3

// 文件名 : STATEMANAGER.CPP
4

// 文件路徑: J:\CODING\游戲引擎\STATEMANAGER\
5

// 作者 : RIPPLE
6

// 創建時間: 2009/10/3 13:47
7

// 文件描述: CSteteManager游戲狀態管理類實現
8

//*********************************************************************
9

#include <windows.h>
11

#include "StateManager.h"
12

//引用ripple命名空間
13

using namespace ripple;
14

//初始化靜態指針
15

CStateManager* CStateManager::ms_Singleton = NULL;
16

//返回單鍵引用，必須返回引用，否則，會在返回時復制一次對象，將導致出錯
17

CStateManager& CStateManager::getSingleton()
18

{
19

if (NULL == CStateManager::ms_Singleton)
20

{
21

new CStateManager();
22

}
23

return *CStateManager::ms_Singleton;
24

}
25

//返回單鍵指針
26

CStateManager* CStateManager::getSingletonPtr()
27

{
28

if (NULL == CStateManager::ms_Singleton)
29

{
30

new CStateManager();
31

}
32

return CStateManager::ms_Singleton;
33

}
34

//構造函數
35

CStateManager::CStateManager()
36

{
37

this->mp_TopState = NULL;
38

CStateManager::ms_Singleton = this;
39

}
40

//析構函數
41

CStateManager::~CStateManager()
42

{
43

STATE* tmp;
44

while ((tmp = this->mp_TopState) != NULL)
45

{
46

this->mp_TopState = this->mp_TopState->Next;
47

delete tmp;
48

}
49

if (NULL != CStateManager::ms_Singleton)
50

{
51

delete CStateManager::ms_Singleton;
52

CStateManager::ms_Singleton = NULL;
53

}
54

}
55

//插入一個狀態
56

void CStateManager::Push(StateCallFunc func)
57

{
58

if(NULL != func)
59

{
60

STATE* tmp = new STATE;
61

tmp->Next = this->mp_TopState;
62

tmp->Update = func;
63

this->mp_TopState = tmp;
64

}
65

}
66

//彈出一個狀態
67

BOOL CStateManager::Pop()
68

{
69

STATE* tmp = this->mp_TopState;
70

if (NULL != tmp)
71

{
72

this->mp_TopState = this->mp_TopState->Next;
73

delete tmp;
74

}
75

if (NULL == this->mp_TopState)
77

{
78

return FALSE;
79

}
80

return TRUE;
82

}
83

//執行棧頂狀態的更新函數
84

BOOL CStateManager::Process()
85

{
86

if (NULL != this->mp_TopState)
87

{
88

this->mp_TopState->Update();
89

return TRUE;
90

}
91

return FALSE;
92

}

測試代碼 TEST.CPP

//********************************************************************
2

// TEST.CPP 文件注釋
3

// 文件名 : TEST.CPP
4

// 文件路徑: J:\CODING\游戲引擎\STATEMANAGER\
5

// 作者 : RIPPLE
6

// 創建時間: 2009/10/3 13:59
7

// 文件描述: 測試CStateManager類是否可以正常使用
8

//*********************************************************************
9

#include <iostream>
11

#include <Windows.h>
12

#include "StateManager.h"
13

using namespace std;
14

using namespace ripple;
15

//分別定義三個函數，在具體實現時，可以是個狀態對象之類的。
16

//每個函數中都會將自己彈出，已使得其他函數有機會執行
17

void fun1()
18

{
19

cout<<"call fun1"<<endl;
20

CStateManager::getSingleton().Pop();
21

}
22

void fun2()
23

{
24

cout<<"call fun2"<<endl;
25

CStateManager::getSingleton().Pop();
26

}
27

void fun3()
29

{
30

cout<<"call fun3"<<endl;
31

CStateManager::getSingleton().Pop();
32

}
33

int main()
36

{
37

//將三個函數壓入棧內
38

//使用指針
39

CStateManager::getSingletonPtr()->Push(fun1);
40

//使用引用
41

CStateManager::getSingleton().Push(fun2);
42

//使用指針
43

CStateManager::getSingletonPtr()->Push(fun3);
44

//循環調用，當棧空是返回FALSE
45

while (FALSE != CStateManager::getSingleton().Process())
46

{
47

}
48

return 0;
49

}

運行結果:

call fun3
2

call fun2
3

call fun1
4

請按任意鍵繼續. .

posted on 2009-10-03 14:07 賴建全閱讀(230) 評論(0) 編輯收藏引用所屬分類: 【游戲框架基礎】

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