设计模式——状态模式（有限状态机）

状态模式适用的情况：一个context对象根据其所处的状态改变其行为。在状态模式中，我们通过创建不同的state对象来表示不同的状态，而context对象则根据不同的state对象表现出不同的行为。状态模式将不同的状态结构化，以避免过多的 if else 和 switch case 等样版代码。

用设计模式中的 状态模式（行为状态） 实现一个简单的状态机（fsm），其中 class Machine 为 context 对象 ，class ON 和 class OFF 为 state 对象。
可以对比 boost 的 有限状态机库 see link:
http://blog.csdn.net/gw569453350game/article/details/47272833

注： 相比于使用 monobloc 状态机，状态模式能够提高代码的灵活性、可维护性和可重率。so~，如果是比较大的项目，又有很多状态之间的切换，最好是使用状态模式，而不是一个 monobloc 状态机。

#include <iostream>

using namespace std;
// 该状态机有 on 和 off 两种操作
class Machine
{
  class State *current;
  public:
    Machine();
    void setState(State *s)
    {
        current = s;
    }
    void on();
    void off();
};

// State interface, 在这个接口中声明 on 和 off 操作
class State
{
  public:
    virtual void on(Machine *m)
    {
        cout << "   already ON\n";
    }
    virtual void off(Machine *m)
    {
        cout << "   already OFF\n";
    }
};

void Machine::on()
{
  // 如果需要boost fsm的 entry，在state中加入一个entry函数，current->entry(this)
  current->on(this);
  // here: current->exit(this);
}

void Machine::off()
{
  // 如果需要入口函数，goes here~
  current->off(this);
}

// state子类实现具体的 on 和 off 动作
class ON: public State
{
public:
    static ON * Instance()
    {
        if(m==NULL)
            m = new ON();
        return m;
    }
    void off(Machine *m);
private:
    static ON* m;
    ON()
    {}
};

void ON::off(Machine *m)
{
  cout << "   going from ON to OFF\n";
  m->setState(OFF::Instance());
}

class OFF: public State
{
  public:
    static OFF * Instance()
    {
        if(m==NULL)
            m = new OFF();
        return m;
    }
    void on(Machine *m);
private:
    static OFF* m;
    OFF()
    {}
};

void OFF::on(Machine *m)
{
    cout << "   going from OFF to ON\n";
    m->setState(ON::Instance());
}

// 设置默认状态为 off
Machine::Machine()
{
  current = OFF::Instance();
  cout << '\n';
}

// initialize
OFF* OFF::m = new OFF(); // or OFF* OFF::m =NULL;
ON* ON::m = new ON();  // or ON* ON::m = NULL;

int main()
{

  Machine fsm;
  int num;
  while (1)
  {
    cout << "Enter 0/1: ";
    cin >> num;
    if(num == 1)
        fsm.on();
    else if(num == 0)
        fsm.off();
  }
}

输出结果：

Enter 0/1: 0
   already OFF
Enter 0/1: 0
   already OFF
Enter 0/1: 1
   going from OFF to ON
Enter 0/1: 0
   going from ON to OFF
Enter 0/1: 1
   going from OFF to ON
Enter 0/1: 1
   already ON
Enter 0/1: 1
   already ON
Enter 0/1: 

好文齐分享：
http://gameprogrammingpatterns.com/state.html

http://www.codeproject.com/Articles/509234/The-State-Design-Pattern-vs-State-Machine

https://sourcemaking.com/design_patterns