Question

我正在编写一个游戏，我希望以干净，面向对象的方式模拟其不同的状态（Game Maker类比将是框架，我猜）。以前，我是通过以下方式完成的：

class Game
{
  enum AppStates
  {
    APP_STARTING,
    APP_TITLE,
    APP_NEWGAME,
    APP_NEWLEVEL,
    APP_PLAYING,
    APP_PAUSED,
    APP_ENDED
  };

  typedef AppState(Game::*StateFn)();
  typedef std::vector<StateFn> StateFnArray;

  void Run()
  {
    // StateFn's to be registered here

    AppState lastState(APP_STARTING);
    while(lastState != APP_ENDED)
    {
      lastState = GetCycle_(lastState);
    }
    // cleanup
  }

protected:
  // define StateFn's here

  AppState GetCycle_(AppState a)
  {
    // pick StateFn based on passed variable, call it and return its result.
  }

  StateFnArray states_;
};

这对于一个较小的项目来说几乎无法管理。状态所使用的所有变量都被转储到Game类中，但是我希望将面向对象保持为最大值，只显示由多个状态共享的变量。我还希望能够在切换到它时初始化一个新状态，而不是必须在刚完成的状态下执行它（因为它可能有多个结果 - APP_PLAYING可以切换到APP_PAUSED，APP_GAMEOVER，APP_NEWLEVEL等）。 / p>

我想到了这样的事情（小心！模糊的东西！）：

struct AppState
{
  enum { LAST_STATE = -1; }
  typedef int StateID;
  typedef std::vector<AppState*> StateArray;

  static bool Add(AppState *state, StateID desiredID);
  // return false if desiredID is an id already assigned to

  static void Execute(StateID state)
  {
    while(id != LAST_STATE)
    {
      // bounds check etc.
      states_[id]->Execute();
    }
  }

  AppState() {};
  virtual ~AppState() {};

  virtual StateID Execute() =0; // return the ID for the next state to be executed

protected:
  static StageArray stages_;
};

这里的问题是类和实例级别变得混乱（静态与虚拟）。状态需要从AppState继承，但是 - 我怎么想 - 大多数都是具有全静态成员的类，或者，至少我不需要一个类中的多个实例（TitleState，LevelIntroState，PlayingState），GameOverState，EndSequenceState，EditorState ... - 暂停将不再是一个状态，而不是在有意义的状态下处理。）

如何优雅高效地完成工作？

Answer 1

以下文章提供了一种管理游戏状态的简单方法：

http://gamedevgeek.com/tutorials/managing-game-states-in-c/

基本上，你保持一堆游戏状态，然后运行顶级状态。你是对的，许多州只有一个实例，但这不是一个真正的问题。实际上，你所谈论的许多州可能有多个实例。 E.g：

push TitleState
push MenuState
push LevelIntroState
change_to PlayingState
change_to GameOverState
pop (back to MenuState)

...您可以重新开始使用LevelIntroState的新实例，依此类推。

Answer 2

我正在使用某种类型的factory pattern与state pattern相结合。

代码可能有点乱，但我会尝试清理它。

这是你将从所有州推出的课程，比如菜单，游戏等等。

class GameState {
public:
    virtual ~GameState() { }

    virtual void Logic() = 0;
    virtual void Render() = 0;
};

此类将成为处理不同状态的接口。您可以动态地动态添加和ID。

class State {
public:
    State();
    virtual ~State();

    void Init();
    void Shutdown();
    void SetNext( std::string next_state );
    void Exit();

    bool Logic();
    void Render();
protected:
    bool Change();

    std::string state_id;
    std::string next_state;

    GameState *current_state;
    std::vector<std::string> state_ids;

    StateFactory *state_factory;

    bool is_init;
};

我正在使用仿函数来处理不同GameState衍生物的创建。

class BasicStateFunctor {
public:
    virtual GameState *operator ()() = 0;
};

template<class T>
class StateFunctor : public BasicStateFunctor {
public:
    StateFunctor() { }
    GameState *operator ()() {
        return new T;
    }
    typedef T type;
};

最后一家工厂将存储和管理不同的州。

class StateFactory {
public:
    StateFactory();
    virtual ~StateFactory();

    bool CheckState( std::string id );
    GameState *GetState( std::string id );
    template<class T> void AddState( std::string id );
private:
    typedef std::map<std::string, BasicStateFunctor*>::iterator StateIt;
    std::map<std::string, BasicStateFunctor*> state_map;
};

在您的定义文件中：在这里，我确实遗漏了很多东西，但希望你能得到这个想法。

bool StateFactory::CheckState( std::string id )
{
    StateIt it = state_map.find( id );
    if( it != state_map.end() )
        return true;
    else
        return false;
}

GameState *StateFactory::GetState( std::string id )
{
    StateIt it = state_map.find( id );
    if( it != state_map.end() )
    {
        return (*(*it).second)();
    } else {
        //handle error here
}

template<class T> void StateFactory::AddState( std::string id )
{
    StateFunctor<T> *f = new StateFunctor<T>();
    state_map.insert( state_map.end(), std::make_pair( id, f ) );
}

void State::Init()
{
    state_factory = new StateFactory();
    state_factory->AddState<Game>( "game" );
    current_state = state_factory->GetState( "game" );
    is_init = true;
}

void State::SetNext( std::string new_state )
{
    //if the user doesn't want to exit
    if( next_state != "exit" ) {
        next_state = new_state;
    }
}

bool State::Change()
{
    //if the state needs to be changed
    if( next_state != "" && next_state != "exit" ) 
    {

        //if we're not about to exit( destructor will call delete on current_state ),
        //call destructor if it's a valid new state
        if( next_state != "exit" && state_factory->CheckState( next_state ) ) 
        {
            delete current_state;

            current_state = state_factory->GetState( next_state );

        } 
        else if( next_state == "exit" ) 
        {
                return true;
        }

        state_id = next_state;

        //set NULL so state doesn't have to be changed
        next_state = "";
    }
    return false;
}

bool State::Logic()
{
    current_state->Logic();
    return Change();
}

以下是您使用它的方式：初始化并添加不同的状态，我在Init（）中进行。

State.Init();

//remember, here's the Init() code:
state_factory = new StateFactory();
state_factory->AddState<Game>( "game" );
current_state = state_factory->GetState( "game" );
is_init = true;

对于帧功能

State.Logic(); //Here I'm returning true when I want to quit

对于渲染功能

State.Render();

这可能不完美，但对我来说效果很好。为了进一步推进设计，你需要为State添加Singleton，并可能将StateFactory作为State中的隐藏类。

Answer 3

这是我的解决方案：

每个州都像一个小游戏，所以我在堆栈上管理一组游戏。
事件使筹码一团糟，直到有人阻止它们（所以“游戏”进一步不再看到它们）。这允许我在菜单中通过加/减来缩放地图。自第一个开放菜单吞下它以来，OTCO，Esc就提前停止冒泡。
堆栈上的每个“游戏”都有相同的方法：handleUserEvent（），keyDown（），keyUp（），mousePressed（），mouseReleased（），mouseMotion（），update（）（渲染前的内部计算），绘制（）（渲染），prepare（）（通过缓存在draw（）中刚刚标记在目标表面上的纹理中的某些内容来优化渲染。

对于渲染，我正在使用具有优先级的图层。因此，每个游戏都将在透明画布上渲染，图层渲染器将以正确的顺序渲染它们。这样，每个游戏都可以更新自己的图层而不会打扰其他人正在做的事情。

Answer 4

我使用带有GameStates列表的游戏状态管理器，其中列表中的每个Item都是一个实现IGameState的“GameState对象”，并且有两个方法.render（）和.HandleInput（）

此GameStateManager实现为单例，因此任何状态都可以通过调用

跳转到任何其他状态

 GameStateManager.gi().setState("main menu")

主循环看起来像这样

while(isRunning)
{
   GameStateManager.gi().getCurrentState().handleKeyboard(keysobject);
   GameStateManager.gi().getCurrentState().handleMouse(mouseobject);

   GameStateManager.gi().getCurrentState().render(screenobject);

}

创建状态的方法，只需创建一个实现IGameState的新类，并将其添加到GameStateManager。

（注意：这是在主游戏中制作迷你游戏的一种非常方便的方式）

你如何建模应用程序状态？

4 个答案: