C++ 设计模式-状态模式

火箭状态模式，涵盖发射、多级分离、入轨、返航、紧急状态等流程，以及状态间的转换逻辑：

状态设计

1. 状态列表：

   • IdleState（待机）
   • PreparingState（准备）
   • LaunchingState（发射中）
   • FirstStageSeparatingState（一级分离）
   • SecondStageSeparatingState（二级分离）
   • ThirdStageSeparatingState（三级分离）
   • OrbitingState（轨道运行）
   • ReturnPreparingState（返航准备）
   • ReturningState（返航中）
   • EmergencyState（紧急状态）
   • LandedState（着陆）

2. 状态转换图：

   Idle → Preparing → Launching → FirstStageSeparating → SecondStageSeparating → ThirdStageSeparating → Orbiting
     ↑      |               |           |                     |                       |             ↓
     |      |               |           |                     └─── EmergencyState ←───┘             |
     |      ↓               ↓           ↓                                                           ↓
     └── LandedState ←─ Returning ←─ ReturnPreparing ←──────────────────────────────────────────────┘
   

完整代码实现

#include <iostream>
#include <memory>
#include <stdexcept>

class Rocket;

// 抽象状态基类
class RocketState {
   
public:
    virtual void StartPreparation(Rocket& rocket) {
    Error("准备"); }
    virtual void StartLaunch(Rocket& rocket)      {
    Error("发射"); }
    virtual void SeparateStage(Rocket& rocket)    {
    Error("分离"); }
    virtual void EnterOrbit(Rocket& rocket)       {
    Error("入轨"); }
    virtual void ReturnToEarth(Rocket& rocket)    {
    Error("返航"); }
    virtual void HandleEmergency(Rocket& rocket)  {
    Error("紧急处理"); }
    virtual void Land(Rocket& rocket)             {
    Error("着陆"); }
    virtual ~RocketState() = default;

protected:
    void Error(const std::string& action) {
   
        std::cout << "[Error] 当前状态不支持 " << action << " 操作！\n";
    }
};

// ---------- 具体状态类 ----------
class IdleState : public RocketState {
   
public:
    void StartPreparation(Rocket& rocket) override;
};

class PreparingState : public RocketState {
   
public:
    void StartLaunch(Rocket& rocket) override;
    void HandleEmergency(Rocket& rocket) override;
};

class LaunchingState : public