基于状态机的游戏框架

Posted 2020-09-19 mthoutai

一 定义

有限状态机就是一个具有有限数量状态，
而且可以依据对应的操作从一个状态变换到还有一个状态。
而在同一时刻仅仅能处在一种状态下的智能体。
英文：Finite State Machine
简称：FSM

二 最简单的状态机

最简单的状态机：if-else
实际上if-else就是一个最有两种状态的状态机。各自是true和false

三 伪状态机

当两种情况不能满足我们的需求时，我们能够用if-else if -...-else,
只是，为了方便，我们能够使用switch-case取代


首先，定义一组不同的状态，我们能够使用宏定义或者枚举：

enum EState{
	eState_Min,		// 未初始化状态
	eState_One,	
	eState_Two,
	...
	eState_Max,		// 用于异常检測
};

定义一个对象，保存当前的状态：

EState curState = eState_Min;

如今，就能够在switch中检測当前的状态,并做出对应的处理

void update(){
	switch(curState){
	case eState_One:
		onStateOne();
		break;
	case eState_Min:
		onStateTwo();
		break;
	...


	case eState_Max:
		break;


	default:
		// 报错
	}
}

然后对每种状态做不同的处理，

void onStateOne(){




}


void onStateTwo(){




}
...

比如，对于一个野怪。状态一时，能够让它来回走动，并检測是否有英雄单位靠近。
当检測到有英雄靠近时，转换为状态二，攻击英雄。

全部，我们还须要一个转换状态的函数

void converToState(EState dstState){
	curState = dstState;
}

上面的状态机是基于C语言的实现方式，当出现一个新的状态时，须要改动对应的代码，
这样的游戏框架结构，使用与一般的小游戏。

当游戏规模较大，逻辑非常复杂后。在switch结构就会变得非常复杂。

三 真正的状态机

以下是一种用利用面向对象的多态性实现的一种状态机。
首先，我们须要定义一个状态的基类，并定义一个纯虚函数。

这个纯虚函数用来处理当前状态的一些逻辑。

class BaseState{
public:
	virtual ~BaseState() = 0;
	virtual void execute() = 0;


	BaseState::~BaseState(){}
};

然后，我们定义一个状态机类。来控制状态的转换

class FSM{
public:
	void converToState(BaseState *state){
		if state then
			delete m_curState;
			m_curState = NULL;
		end
		m_curState = state;
	}


	void update(){
		m_curState->onState()
	}
protected:
 	BaseState* m_curState;
};

这种话我们假设须要加入一个新的状态，仅仅须要新加一个类，继承自BaseState就能够了。


比如：定义一个Monster

class Monster{
public:
	void update(){
		m_SFM->update()
	}


protected:
	FSM* m_SFM;
};

再定义两个状态类，在当中运行当前状态的函数。并检測状态是否发生变化，
假设状态变化了，则切换到其它状态。

class StateMove:BaseState{
public:
	~BaseState(){}
	void execute(){
		// move，check
	}
};


class StateFight:BaseState{
public:
	~BaseState(){}
	void execute(){
		// fight。check
	}
};

这样，一个基于状态机的游戏框架就OK了。