如何处理对象的状态变化？
通过成员函数改变对象状态
在 C++ 中，对象的状态通常由其成员变量来表示。可以定义成员函数来修改这些成员变量的值，从而改变对象的状态。
例如，假设有一个简单的Circle类，用来表示圆，它有一个成员变量radius（半径）来表示圆的大小，这可以看作是对象的一种状态。
代码示例如下：
class Circle {
public:
double radius;
double calculateArea() {
return 3.14159 * radius * radius;
}
void setRadius(double newRadius) {
radius = newRadius;
}
};
在这个例子中，setRadius函数就是用于改变Circle对象状态（半径）的成员函数。通过调用circle.setRadius(5.0);（假设circle是Circle类的一个对象），就可以将圆的半径设置为5.0，从而改变了对象的状态。
使用构造函数初始化对象状态
构造函数是一种特殊的成员函数，用于在创建对象时初始化对象的状态。
继续以Circle类为例，可以定义一个带有参数的构造函数来初始化半径。
代码如下：
class Circle {
public:
double radius;
Circle(double initialRadius) : radius(initialRadius) {}
double calculateArea() {
return 3.14159 * radius * radius;
}
};
这样，当创建Circle对象时，就可以通过Circle myCircle(3.0);来初始化圆的半径为3.0，确定了对象最初的状态。
状态变化的通知机制（观察者模式）
有时候，一个对象的状态变化可能需要通知其他相关对象。这可以通过观察者模式来实现。
基本思路是，被观察的对象（主题）维护一个观察者列表，当它的状态发生变化时，遍历这个列表并通知每个观察者。
以下是一个简单的示例，假设有一个Subject类（主题）和一个Observer类（观察者）：
#include <iostream>
#include <vector>
class Observer;
class Subject {
public:
std::vector<Observer*> observers;
double state;
void attach(Observer* o) {
observers.push_back(o);
}
void setState(double newState) {
state = newState;
notify();
}
void notify() {
for (auto observer : observers) {
observer->update();
}
}
};
class Observer {
public:
Subject* subject;
Observer(Subject* s) : subject(s) {
subject->attach(this);
}
virtual void update() = 0;
};
class ConcreteObserver : public Observer {
public:
ConcreteObserver(Subject* s) : Observer(s) {}
void update() override {
std::cout << "Subject's state has changed to " << subject->state << std::endl;
}
};
在这个例子中，Subject类的setState函数用于改变对象的状态，并且在状态改变后通过notify函数通知所有已注册的Observer对象。Observer类是抽象类，ConcreteObserver类是具体的观察者，它实现了update函数来处理状态变化的通知。
使用访问控制来管理状态变化
C++ 的访问控制（public、private、protected）可以用于限制对象状态的访问和修改方式。
例如，将成员变量设为private，并通过public的成员函数来访问和修改，可以更好地控制对象状态的变化。
以Circle类为例，修改后的代码如下：
class Circle {
private:
double radius;
public:
Circle(double initialRadius) : radius(initialRadius) {}
double calculateArea() {
return 3.14159 * radius * radius;
}
void setRadius(double newRadius) {
radius = newRadius;
}
double getRadius() {
return radius;
}
};
这里radius被设为private，外部代码不能直接访问和修改它，只能通过setRadius和getRadius函数来进行操作，这样可以保证对象状态的改变是符合预期的，例如可以在setRadius函数中添加一些验证逻辑，防止设置不合理的半径值。