用现代类似 OO C 的语言来做这件事的好方法？答案

【问题标题】：Nice way to do this in modern OO C-like language?用现代类似 OO C 的语言来做这件事的好方法？
【发布时间】：2009-05-26 11:54:23
【问题描述】：

我有Tiles 代表游戏二维世界中的图块。瓷砖可以在任意数量的 4 个面上有墙。我现在有这样的事情：

interface Tile {
    boolean isWallAtTop();
    boolean isWallAtRight();
    boolean isWallAtLeft();
    boolean isWallAtBottom();
}

在其他地方，我也有 16 张图片，每个可能的瓷砖墙配置一张。像这样的：

static final Image WALLS_ALL_AROUND = ...
static final Image WALL_ON_TOP_AND_RIGHT = ...
/* etc etc all 16 possibilities */

我想写一篇

static Image getWallImage(Tile tile)

我想避免是经历像

这样的可能性的折磨

if (tile.isWallTop && tile.isWallRight 
    && !tile.isWallBottom && !tile.isWallLeft) {
    return WALL_ON_TOP_AND_RIGHT;
}

有人知道更可爱的方法吗？

【问题讨论】：

标签： c# java c++ data-structures

【解决方案1】：

Go go 小工具位掩码。为每个图块使用 4 位掩码，说明哪一面有墙。

A B C D

位 A 表示顶部的墙壁，B 表示右侧，C 表示底部，D 表示左侧。定义常量以帮助您在逻辑上与掩码相交，即

if (tile.Walls & (WALL_LEFT | WALL_RIGHT))
  // Do stuff

为了找到图像，这个 4 位掩码产生 16 种可能性。将其用作图像“数组”的索引，因此您可以毫不费力地直接找到正确的图像。

【讨论】：

天啊！我强烈建议使用方法（或 C# 中的属性），而不是像“if( tile.Walls & (WALL_LEFT | WALL_RIGHT) ) 这样的手动测试。手动方法会在代码中添加不必要的细节。必须始终抽象出细节。当然，这个评论并不反对4位方法。
位掩码在这里是 IMO 错误的解决方案（通常是丑陋的 hack）。 OP 的代码纯粹是程序性的，他要求提供 OO 解决方案。
位掩码是一个非常可爱的 hack。使用它们，但将所需的谓词编写为静态方法（JIT 愿意，将内联）。
ie, public static bool IsTopLeft(Wall wall) { return (wall == (WALL_TOP | WALL_LEFT); } @Adam - 你的代码内联有两个错误 - 一，你需要测试相等，如果你想要一个独占测试，两个 java/C# 想要一个 if 子句中的布尔值，而不是“C 非零为真”。
16 个具有 4 个布尔字段（共 64 个字段）的常量对象。这比简单的位掩码更好？以什么可能的方式？您捕获了哪些通用的、可重用的功能？这个基础设施支持什么可扩展的情况？此外，这如何避免他想避免的情况，即需要 4 个布尔测试来检查是否只设置了一面墙（相对于简单的逻辑运算）？

【解决方案2】：

平铺对象是否有任何其他属性？如果不是（或者如果您可以排除这些因素），您可以使用 Tile.getImage() 方法将 tile 对象本身变成 16 个常量的枚举，该方法返回传递给构造函数的固定图像。这被称为Flyweight pattern：

class Tile {
    public final boolean isWallAtTop;
    public final boolean isWallAtRight;
    public final boolean isWallAtLeft;
    public final boolean isWallAtBottom;
    public final Image image;

    private Tile(boolean top, boolean right, boolean left, 
                 boolean bottom, Image image)
    {
        this.isWallAtTop = top;
        this.isWallAtRight = right;
        this.isWallAtLeft = left;
        this.isWallAtBottom = bottom;
        this.image = image;
    }

    public static final Tile WALLS_ALL_AROUND = 
        new Tile(true, true, true, true, new Image("allWalls.png"))
    // more constants here, plus other methods that work with
    // only the wall data
}

在 Java 中，您甚至可以将其实现为“真正的”枚举。

对于由瓦片组成的地图，您可以拥有一个简单的瓦片引用二维数组，或者如果您需要单个瓦片的其他数据，请拥有另一个包含“其他数据”的 SpecificTile 类和引用上面的 Tile 对象之一。

【讨论】：

【解决方案3】：

我建议创建一个位标志枚举，如下所示。

[Flags]
public enum WallLocations
{
    None = 0,
    Left = 1,
    Right = 2,
    Top = 4,
    Bottom = 8
}

然后您可以使用字典将墙壁位置映射到图像。

Dictionary<WallLocations, Image> map = new Dictionary<WallLocations, Image>();

map.Add(WallLocations.None, image0000);
map.Add(WallLocations.Left, image1000);
map.Add(WallLocations.Right, image0100);
map.Add(WallLocations.Top, image0010);
map.Add(WallLocations.Bottom, image0001);
map.Add(WallLocations.Left | WallLocations.Right, image1100);
// ....

至少在 C# 中，您还可以将枚举定义扩展为所有 16 种情况。

[Flags]
public enum WallLocations
{
    None = 0,

    Left = 1,
    Right = 2,
    Top = 4,
    Bottom = 8,

    LeftAndRight = Left | Right,
    LeftAndTop = Left | Top,
    LeftAndBottom = Left | Bottom,
    RightAndTop = Right | Top,
    RightAndBottom = Left | Bottom,
    TopAndBottom = Top | Bottom,

    AllExceptLeft = Right | Top | Bottom,
    AllExceptRight = Left | Top | Bottom,
    AllExceptTop = Left | Right | Bottom,
    AllExceptBottom = Left | Right | Top,

    All = Left | Right | Top | Bottom
}

【讨论】：

【解决方案4】：

你不能用标志枚举做点什么吗？

【讨论】：

【解决方案5】：

您应该将墙壁配置放入单个变量中，并构建此变量到瓷砖图像的映射。

【讨论】：

【解决方案6】：

不要将WALLS_ALL_AROUND 制作为图像，而是将其制作为包含图像的对象，以及处理允许的移动等所需的任何其他逻辑。在Location 对象中，您只需将walls 属性设置为WALLS_ALL_AROUND，即可查询图像并处理其他与墙相关的逻辑。

由于每组图像只需要这些（不可变）对象的 16 个实例（如果您只有一组图像，每个实例都可能是 Tile 的单例子类），因此您还可以节省内存。

【讨论】：

【解决方案7】：

一个体面的 OO 解决方案可能涉及Strategy Pattern。一种可能的实现是拥有一个 WallConfiguration 类和一个 WallFactory 来创建它们。然后，一个 Tile 将包含一个 WallConfiguration。实现（C++ 风格）看起来像这样：

class Tile
{
private:
    WallConfiguration walls;
    // Other Tile data

public:
    enum Walls
    { 
        TOP,
        BOTTOM,
        LEFT,
        RIGHT,
        TOP_RIGHT,
        TOP_LEFT
        // Fill in the rest
    }; //Enums have a place!
    Tile(Walls wall)
    {
        walls = WallFactory.getConfiguration(wall);
    }

其中一个有趣的优势是，现在，当您添加炸毁墙壁的能力时（来吧……您知道您会这样做，因为我们都喜欢炸毁东西），您可以将该职责添加到 WallConfiguration 类，例如，当您炸毁左墙时，该类将知道如何获取自身的正确实例。

【讨论】：