關于狀态機，基礎的知識點可以自行了解，講解的很多，這裡主要是想寫一個有限狀态機FSM通用的寫法，目的在于更好了解，移植，節省代碼閱讀與調試時間，展現出程式設計之美。傳統的實作方案if...else : 搞一大堆if else, 一個函數寫很長很長......
swich...case : 也搞一大堆一個函數寫很長很長......
先來看看最近做的一個項目，無線通信協定實作的狀态機是什麼樣子的：
有三種類型的事件：上層下達的指令事件；下層到達的标志和資料傳輸事件；逾時定時器逾時事件。有10種狀态，關聯性很大，複雜了吧，這要是各種if/else的要寫到什麼時候呢。
偷偷放一張讨論的圖，亂七八糟形容很恰當。
在事件中判斷狀态，在狀态中判斷事件，橫豎兩種寫法的代碼都比較冗長，看起來呢也不大好，一旦增減，就又要動腦子重新梳理一遍，很累的。
怎麼去寫呢？其狀态機原理：在根據目前狀态(cur_state) 下，發生事件(event)後，轉移到下一個狀态号(nxt_state)，決定執行的動作(action)。盜用一個圖吧
這裡我們首先定義一個結構體如下：
typedef struct { State curState;//目前狀态 EventID eventId;//事件ID State nextState;//下個狀态 Action action;//具體表現}StateTransform;
我們假設有3種狀态，這裡可以随意增加，狀态枚舉如下：typedef enum { state_1=1, state_2, state_3}State;
我們假設有5個事件，也可以随意增加，事件ID枚舉如下：
typedef enum{ event_1=1, event_2, event_3, event_4, event_5}EventID;
将其封裝起來在StateMachine中：typedef struct{ State state; int transNum; StateTransform* transform;}StateMachine;
具體流程：目前狀态-有事件觸發-跳到下個狀态-具體表現，重構代碼
StateTransform* findTranss(StateMachine* pSM, const EventID evt){ int i; for (i = 0; i < pSM->transNum; i++) { if ((pSM->transform[i].curState == pSM->state) && (pSM->transform[i].eventId == evt)) { return &pSM->transform[i]; } } return NULL;}
狀态機實作如下：void runStateMachine(StateMachine* pSM, EventID evt) { StateTransform* pTrans; pTrans = findTranss(pSM, evt); if (pTrans == NULL) { xil_printf( 'CurState= %s Do not process enent: %s\r\n', pSM->state,evt); return; } pSM->state = pTrans->nextState; Action act = pTrans->action; if (act == NULL) { xil_printf( 'change state to %s. No action\r\n',pSM->state); return; } act(&evt);}
最後我模拟一些随機事件，我們隻需要弄清楚事件ID，狀态切換，具體表現就可以了，在代碼中就是填寫stateTran[] 這個表，一旦有增減事件，狀态等等，也不需要再去使用switch/case，特費腦，其代碼如下：
int run(){ StateMachine stateMachine; stateMachine.state = state_1; stateMachine.transNum = 7; StateTransform stateTran[] = { {state_1,event_3,state_2,f121}, {state_1,event_4,state_2,NULL}, {state_2,event_1,state_3,f231}, {state_2,event_4,state_2,f221}, {state_3,event_2,state_1,f311}, {state_3,event_3,state_2,f321}, {state_3,event_5,state_3,f331} }; stateMachine.transform = stateTran; EventID inputEvent[15] = { event_1, event_2, event_3, event_4, event_5, event_1, event_2, event_3, event_4, event_5, event_1, event_2, event_3, event_4, event_5 }; int i; for (i = 0; i < 15; i++) { runStateMachine(&stateMachine, inputEvent[i]); } return 0;}
最後運作結果如下
總結：
狀态機應用很廣泛，也可以鍛煉我們寫代碼的邏輯思維，看清問題的本質，寫的代碼才能賞心悅目，希望大家能夠多多指點，找到程式設計的樂趣，欣賞到程式設計之美。https://mp.weixin.qq.com/s/bI8Cjof3eO0_vHbzTwQRHQ