[c++] C++에서의 게임에서의 스테이트머신 시스템

12 Dec 2023

게임 프로그래밍에서, 스테이트머신(state machine)은 게임 오브젝트의 상태를 관리하고 제어하는데 사용되는 중요한 개념입니다. 이 시스템은 게임플레이 시나리오에 따라 오브젝트의 동작을 제어할 수 있는 강력한 도구로, C++로 게임을 개발할 때 유용하게 활용됩니다.

1. 스테이트머신의 개념

스테이트머신은 기본적으로 오브젝트의 가능한 상태들과 상태 간의 전이를 나타내는 모델입니다. 각각의 상태는 특정 동작을 나타내며, 특정 조건이 충족되면 다른 상태로 전이될 수 있습니다. 이를 통해 게임 오브젝트의 동작을 효율적으로 관리할 수 있습니다.

2. C++에서의 스테이트머신 구현

C++에서는 스테이트머신을 구현하기 위해 다양한 방법이 있지만, 가장 일반적인 방법은 상속과 가상 함수의 활용입니다. 각 상태를 별도의 클래스로 정의하고, 이들 클래스가 공통된 인터페이스를 갖도록 구성하여 상태 전이에 대한 관리를 쉽게 할 수 있습니다.

예를 들어, 다음은 C++에서 스테이트머신을 구현하는 간단한 예시입니다.

class State {
public:
    virtual void enter() = 0;
    virtual void execute() = 0;
    virtual void exit() = 0;
};

class IdleState : public State {
public:
    void enter() override {
        // idle state에 진입할 때 실행할 동작 정의
    }

    void execute() override {
        // idle state에서 실행할 동작 정의
    }

    void exit() override {
        // idle state에서 나올 때 실행할 동작 정의
    }
};

class RunningState : public State {
public:
    void enter() override {
        // running state에 진입할 때 실행할 동작 정의
    }

    void execute() override {
        // running state에서 실행할 동작 정의
    }

    void exit() override {
        // running state에서 나올 때 실행할 동작 정의
    }
};

class GameObject {
private:
    State* currentState;

public:
    void changeState(State* newState) {
        if (currentState) {
            currentState->exit();
        }
        currentState = newState;
        currentState->enter();
    }

    void update() {
        if (currentState) {
            currentState->execute();
        }
    }
};

3. 마무리

스테이트머신은 게임 프로그래밍에서 중요한 개념으로, C++을 활용하여 유연하고 효율적으로 구현할 수 있습니다. 이를 통해 게임의 상태 관리와 제어를 보다 효과적으로 수행할 수 있으며, 복잡한 게임 로직을 구조화하여 유지보수성을 높일 수 있습니다.

따라서, C++를 이용한 게임 프로그래밍을 할 때는 스테이트머신 시스템을 적극적으로 활용하여 게임의 구조를 개선하는 것이 중요합니다.

4. 참고 자료

C++ State Machine Using Templates
스테이트머신을 템플릿을 사용하여 구현하는 예시 코드와 라이브러리
Game Programming Patterns, Chapter 3. State
게임 프로그래밍에서의 스테이트머신에 대한 상세한 설명과 예시 코드