C++ 设计模式 状态模式 demo

状态模式是一种行为型设计模式，它允许对象在内部状态发生改变时改変其行为。在状态模式中，对象将其状态封装在不同的类中，使其能够在运行时动态改变状态。

以下是一个状态模式的简单示例，演示了一个电梯的工作状态：

#include <iostream>
using namespace std;

class ElevatorState {
public:
    virtual void goUp() = 0;
    virtual void goDown() = 0;
};

class StoppedState : public ElevatorState {
public:
    void goUp() override;
    void goDown() override {
        cout << "Elevator goes down.\n";
    }
};

class MovingState : public ElevatorState {
public:
    void goUp() override {
        cout << "Elevator goes up.\n";
    }
    void goDown() override {
        cout << "Elevator goes down.\n";
    }
};

class Elevator {
public:
    Elevator() : state(new StoppedState) {}
    void setState(ElevatorState* newState) {
        state = newState;
    }
    void goUp() {
        state->goUp();
    }
    void goDown() {
        state->goDown();
    }
private:
    ElevatorState* state;
};

void StoppedState::goUp() {
    cout << "Elevator goes up.\n";
}

int main() {
    Elevator elevator;
    elevator.goUp(); // Elevator goes up.
    elevator.setState(new MovingState);
    elevator.goUp(); // Elevator goes up.
    elevator.goDown(); // Elevator goes down.
    elevator.setState(new StoppedState);
    elevator.goDown(); // Elevator goes down.
    return 0;
}

在这个示例中，我们定义了两种电梯状态：StoppedState(停止状态)和MovingState(移动状态)。Elevator类维护一个当前状态的指针，并根据当前状态调用相应的方法。

我们可以看到，在执行Elevator::goUp()方法时，根据当前状态的不同，输出的结果也不同。当电梯处于StoppedState时，输出“Elevator goes up.”，而当电梯处于MovingState时，输出“Elevator goes down.”。

通过使用状态模式，我们可以很容易地改变电梯的状态，并且可以轻松地添加新的状态。这种模式使代码更容易维护，并且使其更具可扩展性。