状态模式使用方法

Question

我正在尝试基于修改版的状态模式，使用方法作为状态而不是类来实现简单的状态机，就像这样：

private Action<Input> currentState;
private void NextState(Input i) {
    currentState(i);
}

private void State1(Input i) {
    if( i ... )
        currentState = State1;
    else
        currentState = State2;
}

private void State2(Input i) {
    if( i ... )
        currentState = State1;
    else
        currentState = State2;  
}

但如果我能这样做会更加优雅：

private void NextState(Input i) {
    currentState = currentState(i);
}

private Func<xxx> State1() {
    if( i ... )
        return State1;
    else
        return State2;
}

但我不知道如何编写这个Func函数。有没有什么方法可以做到这一点呢？

- Roberto

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也许我不熟悉你正在做的事情，但通常状态机由单个状态变量定义。这通常最好通过状态的“枚举”来描述。 - Jonathon Reinhart

Answer 1

如果您想要使用返回void的函数，尝试使用Action代替。

private Action State1() {
    if( ... )
        return State1Inner;
    else
        return State2Inner;
}

如果您想使用返回具有自己签名的函数的函数，则必须首先定义一个自定义委托类型。以下是通用版本：

public delegate State<T> State<T>(T input);

private State<int> State1(int input) {
    if( ... )
        return State1;
    else
        return State2;
}

这将有助于避免使用内部状态函数。

- p.s.w.g

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+1. 对于传统的FSM，应该使用“Action<TInput>”，因为状态转换应该基于某种输入值发生。 - Alexei Levenkov

我希望它简单明了，没有内部状态，也就是说，一个状态应该能够返回自身或其他状态（基于某些TInput，这在我的示例中没有写出来）。因此，状态不会返回void，问题是我不知道它返回什么。 - Roberto

@Roberto 那么您需要定义一个自定义委托。请参考我的更新答案。 - p.s.w.g

@p.s.w.g 谢谢。我对编写一个类型为方法本身的委托感到困惑。我仍然不明白为什么它不能是 public delegate State<int> State<int>(int input);。 - Roberto

@Roberto，它可以只是public delegate State State(int input)，但那样它就不会是通用的了。 - p.s.w.g

Answer 2

你可能想看一下这篇文章,它讨论了使用yield语句进行状态机操作。例如在Unity3d游戏引擎中，这种做法是常见的。(另外一篇讨论在这里)

- theodox

Answer 3

如果你想将方法用作状态并以某种方式“通用”地引用它们，那么你需要使用函数指针。我不熟悉c#中的语法，但在c++中，你可以传递一个指向函数的指针，并使用其指针调用该函数。实质上，这意味着将函数用作参数/变量-一种在运行时之前未知的操作。

了解一下函数指针，我认为这将让你达到你需要的目的，尽管我对你在这里具体做什么的性质很好奇。

如果你正在使用c#，它使用称为函数委托的东西而不是指针。阅读这里：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms173171.aspx

- PrimitiveType