今天我们要来简单地了解下状态机的应用。
什么是状态机
状态机是一种描述对象状态以及状态之间转换的模型。在状态机中，我们需要定义一组状态以及它们之间的转移条件。例如，在一个游戏中，我们可以定义“待机状态”、“攻击状态”、“防御状态”等多个状态，并在状态之间设置相应的转移条件。当游戏运行时，根据当前状态和输入事件来确定下一个状态，从而实现游戏流程控制。
在Scratch中实现状态机
在Scratch中，我们可以使用变量和条件语句来实现状态机。例如，我们可以定义一个state变量来记录当前状态，并使用若干个条件语句来处理不同状态下的输入事件。具体实现步骤如下：
- 首先，我们需要定义所有可能的状态，并使用数字或文字来代表它们。例如，我们可以定义三个状态：“待机状态”、“攻击状态”和“防御状态”，并分别用数字0、1、2来表示。
- 然后，我们需要定义一个
state变量来记录当前状态。在程序开始时，我们可以将state的初值设置为待机状态（即0）。 - 接着，我们需要根据当前状态和输入事件（例如按键、鼠标点击等）来判断下一步该如何处理。这里，我们可以使用若干个条件语句来实现状态转移。例如，在待机状态下，如果按下键盘上的“A”键，则转移到攻击状态；如果按下“D”键，则转移到防御状态。
- 最后，根据当前状态执行相应的动作，例如播放待机动画、播放攻击动画等。
下面，我们就以几个简单的程序为例，介绍如何在Scratch中实现状态机。
实例：角色扮演游戏
在本示例中，我们将实现一个简单的角色扮演游戏，包括待机状态、攻击状态和防御状态三种状态。具体实现步骤如下：
- 首先，在Scratch中创建一个新的项目，在舞台中央添加一个角色，并将角色的“图形”的大小设置为150%。
接着，我们需要定义所有可能的状态。在Scratch中，我们可以使用类似于下面代码块的方式来定义所有状态：复制代码when flag clicked set [state v] to [待机状态 v] when I receive 攻击 set [state v] to [攻击状态 v] when I receive 防御 set [state v] to [防御状态 v]
在上述代码中，使用set [state v] to语句将state变量设置为不同的状态。
接着，我们需要定义状态转移条件。在Scratch中，我们可以使用类似于下面代码块的方式来定义状态转移条件：when [key space v] key pressed and <(state) = [待机状态]> then broadcast [攻击 v] when [key left arrow v] key pressed and <(state) = [待机状态]> then move (-10) stepswait until <(key left arrow) not pressed> move (10) steps when [key right arrow v] key pressed and <(state) = [待机状态]> thenmove (10) stepswait until <(key right arrow) not pressed> move (-10) steps when [key up arrow v] key pressed and <(state) = [待机状态]> thenjump (100) stepswait until <touching [edge v]> point in direction ((-1) * (direction)) when [key down arrow v] key pressed and <(state) = [待机状态]> thensay [我走累了，歇歇吧！ v] for (2) secsturn cw (15) degreesturn cw (15) degrees
在上述代码中，我们根据当前状态和输入事件来触发不同的状态转移。例如，在待机状态下，如果按下空格键，则转移到攻击状态；如果按下左箭头，则向左移动10个像素。
最后，根据当前状态执行相应的动作。在Scratch中，我们可以使用类似于下面代码块的方式来实现状态行为：when I receive 攻击 set [state v] to [攻击状态 v]play sound [attack v]switch costume to [attack v]wait until <not <(costume [attack v] # = (costume #))> or <not <(state) = [攻击状态]>>>switch costume to [back v]broadcast [待机 v] when [key left arrow v] key pressedif <(state) = [待机状态]> thenswitch costume to [walk left v]repeat until <(key left arrow) not pressed>move (-10) stepsend switch costume to [back v] when [key right arrow v] key pressedif <(state) = [待机状态]> thenswitch costume to [walk right v]repeat until <(key right arrow) not pressed>move (10) stepsend switch costume to [back v] when [key up arrow v] key pressedif <(state) = [待机状态]> thenjump (100) stepspoint in direction (90)end when [key down arrow v] key pressedif <(state) = [待机状态]> thensay [我走累了，歇歇吧！ v] for (2) secsturn cw (15) degreesturn cw (15) degreesend
在上述代码中，根据当前状态和输入事件来执行不同的行为。例如，在攻击状态下，播放攻击动画、播放攻击音效并等待攻击完成后转移到待机状态。
结论
通过使用Scratch中的变量和条件语句，我们可以非常方便地实现状态机，从而描述对象的状态以及状态之间的转换。在Scratch的编程学习过程中，状态机是一个重要的概念，值得初学者深入掌握。