Game中的状态机

我相信大多数博友都会玩游戏。

玩游戏，牵涉到状态包含 登陆，正常，死亡，复活，下线，

在上面状态的基础上。同时包含 站立，走动，跑动，不可移动施法状态，

　　　　　　　　　　　　　　战斗状态，

通常这是三个不同的分组。也就说可以同时存在的状态和不可同时存在的状态。

通常情况下也许你会这么定义，

//分组1
public bool 登陆 = false;
public bool 死亡 = false;
public bool 复活 = false;
public bool 下线 = false;
public bool 正常 = false;
public bool 打坐 = false;
//分组2
public bool 站立 = false;
public bool 走动 = false;
public bool 跑动 = false;
public bool 施法 = false;
//分组3
public bool 战斗 = false;

这种情况下，判断就变得很复杂，因为存在，同时成立和非同时成立的状态，

例如，战斗的同时可以走动，也可以跑动，或者技能施法

但是在打坐，下线，死亡等状态的时候既不能走动，也不能战斗也不能施法。

这样一来一去，判断的if else 会多的，让你头痛欲裂的吧。

或许你会想到，是要枚举，因为枚举提供位运算，提供Enum.HasFlag()方法来判断是否存在值

public enum Stauts
{
    //分组1
    空值,
    登陆,
    死亡,
    复活,
    下线,
    正常,
    打坐,
    //分组2
    站立,
    走动,
    跑动,
    施法,
    //分组3
    战斗,
}

查看一下使用方式

Stauts sValue = Stauts.登陆;

sValue = sValue | Stauts.站立;

if (sValue.HasFlag(Stauts.站立))
{
    Console.WriteLine("存在站立状态");
}

输出：

但是，继续测试一下

这样看出来了，我并没有设置复活状态，但是却存在复活状态~！

探究得明原因，是因为 位或（｜） 运算，  按位或（｜）表示相对应的每位至少有一个为1，则结果为1，只有两个都为0，结果才为0.

所以，我们应该设置枚举值的不同值；

为了更直观的查看运算方式，我们输出枚举值的二进制值，

public static void Show(Stauts value)
{
    string log = ("结果：" + ((long)value).ToString().PadLeft(10, ' ') + " -> " + Convert.ToString(((long)value), 2).PadLeft(64, '0'));
    Console.WriteLine(log);

}

查看一下

我们看到

Stauts.登陆 | Stauts.死亡 位或计算方式，结果值。

这些明白了，那就是枚举的值，定义不合法，

public enum Stauts
{
    //分组1
    空值 = 0,
    登陆 = 1,
    死亡 = 2,
    复活 = 4,
    下线 = 8,
    正常 = 10,
    打坐 = 20,
    //分组2
    站立 = 40,
    走动 = 80,
    跑动 = 100,
    施法 = 200,
    //分组3
    战斗 = 400,
}

输出结果

这下，没有了复活状态。这样判断，会减少一半，

可还是出现一个问题。那就是分组问题，也就说，死亡状态和复活状态不能同时存在，

死亡状态和跑动状态也不可能同时存在

那么我们在想，枚举值的能不能分组呢？

可惜C#下面枚举值，只能使用整型的基础类型。

没办法只能另辟蹊径：

    public class EnumStatus
    {

        public long Value { get; private set; }

        public long GroupValue { private set; get; }

        public EnumStatus(long value, long group)
        {
            this.Value = value;
        }
    }

接下来我们设置一组常量

        // 0x000000一旦竟然这组状态忽略一切状态
        public static EnumStatus Status0_空值 = new EnumStatus(0, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_登陆 = new EnumStatus(1 << 0, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_死亡 = new EnumStatus(1 << 1, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_复活 = new EnumStatus(1 << 2, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_下线 = new EnumStatus(1 << 3, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_正常 = new EnumStatus(1 << 4, 0x000000);
        public static EnumStatus Status1_打坐 = new EnumStatus(1 << 5, 0x000000);

        //移动组状态 4个状态值
        public static EnumStatus Status1_站立 = new EnumStatus(1 << 6, 0x00000f);//4位一组
        public static EnumStatus Status1_走动 = new EnumStatus(1 << 7, 0x00000f);//
        public static EnumStatus Status1_跑动 = new EnumStatus(1 << 8, 0x00000f);//
        public static EnumStatus Status1_施法 = new EnumStatus(1 << 9, 0x00000f);// 无法移动的施法

        //战斗状态 这组只有一个状态值
        public static EnumStatus Status2_战斗 = new EnumStatus(1 << 10, 0x000010);//

后面的分组值，的由来是

0x00000f  二进制 0000,1111,

0x000010 二进制 0001,0000,
这样就成功分组了

上面分组代码代码有错误：

        // 0x000000一旦竟然这组状态忽略一切状态
        public static EnumStatus Status0_空值 = new EnumStatus(0, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_登陆 = new EnumStatus(1 << 0, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_死亡 = new EnumStatus(1 << 1, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_复活 = new EnumStatus(1 << 2, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_下线 = new EnumStatus(1 << 3, 0x000000);
        public static EnumStatus Status0_正常 = new EnumStatus(1 << 4, 0x000000);
        public static EnumStatus Status1_打坐 = new EnumStatus(1 << 5, 0x000000);

        //移动组状态 4个状态值
        public static EnumStatus Status1_站立 = new EnumStatus(1 << 6, 0x0003c0);//4位一组
        public static EnumStatus Status1_走动 = new EnumStatus(1 << 7, 0x0003c0);//
        public static EnumStatus Status1_跑动 = new EnumStatus(1 << 8, 0x0003c0);//
        public static EnumStatus Status1_施法 = new EnumStatus(1 << 9, 0x0003c0);// 无法移动的施法

        //战斗状态 这组只有一个状态值
        public static EnumStatus Status2_战斗 = new EnumStatus(1 << 10, 0x000400);//

由于前面的分组0占用了6位，

所以分组应该改为，

也许看到这里你需要一定的位运算知识了；

接下来我在介绍一下

位运算的操作符

//// 按位异或（^）比较特殊，它比较的是如果两个不同则值为1（如：（1、0）（0、1）），相同则为0（如：（1、1）（0、0））。
//// 按位与(&)表示相对应的两位必须都为1，结果才为1，否则为0
//// 按位或（｜）表示相对应的每位至少有一个为1，则结果为1，只有两个都为0，结果才为0.
//// 按位取反~ 运算符对操作数执行按位求补运算，其效果相当于反转每一位。

修改一下计算值

    public class EnumStatus
    {

        public long Value { get; private set; }

        public long GroupValue { private set; get; }

        public EnumStatus(long value, long group)
        {
            this.Value = value;
        }

        public bool HasFlag(EnumStatus status)
        {
            return (this.Value & status.Value) != 0;
        }

        public void Show()
        {
            string log = ("结果：" + this.Value.ToString().PadLeft(10, ' ') + " -> " + Convert.ToString(this.Value, 2).PadLeft(64, '0'));
            Console.WriteLine(log);

        }

        public static EnumStatus operator |(EnumStatus statusLeft, EnumStatus statusRight)
        {
            statusLeft.Value = statusLeft.Value & statusRight.GroupValue | statusRight.Value;
            return statusLeft;
        }

        public static EnumStatus operator &(EnumStatus statusLeft, EnumStatus statusRight)
        {
            statusLeft.Value = statusLeft.Value & (~statusRight.Value);
            return statusLeft;
        }

    }

上面重载的 位域算法也是有问题的。

public static EnumStatus operator |(EnumStatus statusLeft, EnumStatus statusRight)
        {
            if (statusRight.GroupValue==0)//当分组为0的时候清除所有状态
            {
                statusLeft.Value = statusLeft.Value & (statusRight.GroupValue) | statusRight.Value;
            }
            else
            {//当分组不为零
                statusLeft.Value = statusLeft.Value & (~statusRight.GroupValue) | statusRight.Value;
            }
            return statusLeft;
        }

这下才是正确的结果

这下是不是很轻松的解决了这一系列的状态问题呢？包括各种同时存在和不同时的存在的状态~！

但是这也有一个弊端，那就是值只有64个，也就是64个状态，，虽然存在分组。但是每一个分组的值都必须不同才行。

不知道，各位看官还有么没有更好的办法？？？？

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java版本的

java的枚举是可以自定义的这方面比较方便

但是java没有运算符重载，

enum EnumStatus {

    //0x000000一旦竟然这组状态忽略一切状态
    Status0_空值(0, 0x000000),
    Status0_登陆(1 << 0, 0x000000),
    Status0_下线(1 << 1, 0x000000),
    Status0_正常(1 << 2, 0x000000),
    //移动组状态
    Status1_走动(1 << 3, 0x00000f),
    Status1_跑动(1 << 4, 0x00000f);

    Long value = 0L;
    Long group = 0L;

    private EnumStatus(long value, long group) {
        this.value = value;
        this.group = group;
    }

    public boolean hasFlag(EnumStatus status) {
        return (value & (~status.value)) != 0;
    }

    public void addStatus(EnumStatus status) {
        value = value & status.group | status.value;
    }

    public void removeStatus(EnumStatus status) {
        value = value & (~status.value);
    }

    public void show() {

        String log = "结果：" + padLeft(this.value + "", 10, " ") + " -> " + padLeft(Long.toBinaryString(this.value), 64, "0");
        System.out.println(log);
    }

    String padLeft(String source, int length, String paddingChar) {
        String strB = Long.toBinaryString(this.value);
        int forCount = length - strB.length();
        for (int i = 0; i < forCount; i++) {
            strB = paddingChar + strB;
        }
        return strB;
    }
}

上面代码分组计算错误。修改为

public void addStatus(EnumStatus status) {
        if (status.group == 0) {//分组为零
            value = value & status.group | status.value;
        } else {//分组不为零
            value = value & (~status.group) | status.value;
        }
    }

测试代码

        EnumStatus status = EnumStatus.Status0_空值;
        System.out.println("===============Status.Status0_空值================");
        status.show();
        System.out.println("===============Status.Status0_登陆================");
        status.addStatus(EnumStatus.Status0_登陆);
        status.show();
        if (status.hasFlag(EnumStatus.Status0_登陆)) {
            System.out.println("存在状态 Status.Status0_登陆");
        } else {
            System.out.println("不存在状态 Status.Status0_登陆");
        }
        System.out.println("===============Status.Status0_正常================");
        status.addStatus(EnumStatus.Status0_正常);
        status.show();
        if (status.hasFlag(EnumStatus.Status0_登陆)) {
            System.out.println("存在状态 Status.Status0_登陆");
        } else {
            System.out.println("不存在状态 Status.Status0_登陆");
        }
        System.out.println("===============Status.Status1_跑动================");
        status.addStatus(EnumStatus.Status1_跑动);
        status.show();
        if (status.hasFlag(EnumStatus.Status0_正常)) {
            System.out.println("存在状态 Status.Status0_正常");
        } else {
            System.out.println("不存在状态 Status.Status0_正常");
        }
        System.out.println("===============Status.Status0_下线================");
        status.addStatus(EnumStatus.Status0_下线);
        status.show();
        if (status.hasFlag(EnumStatus.Status1_跑动)) {
            System.out.println("存在状态 Status.Status1_跑动");
        } else {
            System.out.println("不存在状态 Status.Status1_跑动");
        }

输出结果为

===============Status.Status0_空值================
结果：         0 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
===============Status.Status0_登陆================
结果：         1 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
不存在状态 Status.Status0_登陆
===============Status.Status0_正常================
结果：       100 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100
存在状态 Status.Status0_登陆
===============Status.Status1_跑动================
结果：     10100 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010100
存在状态 Status.Status0_正常
===============Status.Status0_下线================
结果：        10 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010
存在状态 Status.Status1_跑动

到此为止。。ok，，，，

状态机，整理完成。。