在游戏中存储国家
我是一名正在学习使用F#的功能反应模式的学生。 对我来说,这是一个全新的观点。 昨天我学会了使用这种范例创建一个简单的乒乓球游戏。 我到目前为止所掌握的想法是:我们认为价值是时间的函数。 纯粹的形式是无国籍的。 但是,我需要记住球(或状态)的位置。 所以我总是通过球的当前位置作为全局函数的参数。
如果我们谈论更复杂的游戏,比如太空侵略者,我们有很多状态(外星人的位置,外星人当前的HP,剩余炸弹的数量等等)
有没有一种优雅/最好的方法来解决这个问题? 我们是否总是将状态存储在顶层? 现在的所有状态都应该作为全局函数的附加输入参数吗?
任何人都可以使用F#上的简单示例来解释这一点吗? 非常感谢。
有不止一种方法可以做FRP,而且它是一个活跃的研究领域。 什么是最好的可以很大程度上取决于事物如何相互作用的细节,未来可能会出现新的更好的技术。
广泛地说,这个想法是让行为具有时间的功能,取代普通的价值(如你所说)。 行为可以根据其他行为来定义,并且可以定义为在发生特定事件时在其他行为之间进行交换。
在你的例子中,你通常不需要通过参数来记住球的位置(但是对于某些类型的FRP你可能会这样做)。 相反,你可以有一个行为:
ballPos : time -> (float * float)
这可能具有全局范围,或者对于更大的程序,在该范围内使用本地作用域可能更好。
随着事情变得更加复杂,您将以越来越复杂的方式定义行为,并依赖于其他行为和事件 - 包括在不同的FRP框架中以不同方式处理的递归依赖关系。 在F#中递归依赖关系中,我希望你需要一个包含所有涉及行为的let rec
。 尽管如此,这些仍然可以组织到结构中 - 在顶层可能有:
type alienInfo = { pos : float*float; hp : float }
type playerInfo = { pos : float*float; bombs : int }
let rec aliens : time -> alienInfo array = // You might want laziness here.
let behaviours = [| for n in 1..numAliens ->
(alienPos player n, alienHP player n) |]
fun t -> [| for (posBeh, hpBeh) in behaviours ->
{pos=posBeh t; hp=hpBeh t} |] // You might want laziness here.
and player : time -> playerInfo = fun t ->
{ pos=playerPos aliens t; bombs=playerBombs aliens t}
然后可以定义alienPos,alienHP的行为,依赖于玩家,playerPos,playerBombs可以通过依赖外星人来定义。
无论如何,如果您可以提供更多关于您使用的玻璃钢制品的详细信息,那么提供更具体的建议将会更容易。 (如果你想要什么样的建议 - 我个人建议阅读:http://conal.net/papers/push-pull-frp/push-pull-frp.pdf)
我在F#下没有任何反应式编程经验,但纯功能系统中的全局状态问题相当普遍,并且有一个相当优雅的解决方案: Monads 。
尽管单子本身主要用于Haskell,但其基本概念将其作为F#作为计算表达式。
这个想法是,你实际上并没有改变状态,而只是描述了状态的转变,即如何产生新的状态。 国家本身可以完全隐藏在程序中。 通过使用特殊的monadic语法,您几乎可以编写纯粹但有状态的程序。
从这个来源采取(修改)实施, State
monad可能看起来像这样
let (>>=) x f =
(fun s0 ->
let a,s = x s0
f a s)
let returnS a = (fun s -> a, s)
type StateBuilder() =
member m.Delay(f) = f()
member m.Bind(x, f) = x >>= f
member m.Return a = returnS a
member m.ReturnFrom(f) = f
let state = new StateBuilder()
let getState = (fun s -> s, s)
let setState s = (fun _ -> (),s)
let runState m s = m s |> fst
所以我们来举个例子:我们希望编写一个函数,可以在继续操作时将值写入日志(只是一个列表)。 我们因此定义
let writeLog x = state {
let! oldLog = getState // Notice the ! for monadic computations (i.e. where the state is involved)
do! setState (oldLog @ [x]) // Set new state
return () // Just return (), we only update the state
}
在state
,我们现在可以在命令式语法中使用它,而无需手动处理日志列表。
let test = state {
let k = 42
do! writeLog k // It's just that - no log list we had to handle explicitly
let b = 2 * k
do! writeLog b
return "Blub"
}
let (result, finalState) = test [] // Run the stateful computation (starting with an empty list)
printfn "Result: %AnState: %A" result finalState
尽管如此,这里的一切都是纯粹的功能;)
Tomas在F#中给出了一个关于响应式编程的好话题。 你的情况应该适用许多概念。
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