關(guān)于狀態(tài)機，基礎(chǔ)的知識點可以自行理解。本文主要講解的是一個有限狀態(tài)機FSM通用的寫法，目的在于更好理解，移植，節(jié)省代碼閱讀與調(diào)試時間，體現(xiàn)出編程之美。

傳統(tǒng)的實現(xiàn)方案：

if...else : 搞一大堆if else, 一個函數(shù)寫很長很長......

swich...case : 也搞一大堆一個函數(shù)寫很長很長......

下面，我們先來看看最近做的一個項目，無線通信協(xié)議實現(xiàn)的狀態(tài)機是什么樣子的：

有三種類型的事件：上層下達的命令事件；下層到達的標志和數(shù)據(jù)傳輸事件；超時定時器超時事件。有10種狀態(tài)，關(guān)聯(lián)性很大，復(fù)雜了吧，這要是各種if/else的要寫到什么時候呢。

偷偷放一張討論的圖，亂七八糟形容很恰當。

在事件中判斷狀態(tài)，在狀態(tài)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。

怎么去寫呢？其狀態(tài)機原理：在根據(jù)當前狀態(tài)(cur_state) 下，發(fā)生事件(event)后，轉(zhuǎn)移到下一個狀態(tài)號(nxt_state)，決定執(zhí)行的動作(action)。盜用一個圖吧！

這里我們首先定義一個結(jié)構(gòu)體如下：

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typedef struct { ?State curState;//當前狀態(tài) ?EventID eventId;//事件ID ?State nextState;//下個狀態(tài) ?Action action;//具體表現(xiàn)}StateTransform;

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我們假設(shè)有3種狀態(tài)，這里可以隨意增加，狀態(tài)枚舉如下：

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typedef enum { ?state_1=1, ?state_2, ?state_3}State;

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我們假設(shè)有5個事件，也可以隨意增加，事件ID枚舉如下：

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typedef enum{ ?event_1=1, ?event_2, ?event_3, ?event_4, ?event_5}EventID;

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將其封裝起來在StateMachine中：

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typedef struct{ ?State state; ?int transNum; ?StateTransform* transform;}StateMachine;

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具體流程：當前狀態(tài)-有事件觸發(fā)-跳到下個狀態(tài)-具體表現(xiàn)，重構(gòu)代碼。

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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;}

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狀態(tài)機實現(xiàn)如下：

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void runStateMachine(StateMachine* pSM, EventID evt) { ?StateTransform* pTrans; ?pTrans = findTranss(pSM, evt); ?if (pTrans == NULL) ?{ ? ?xil_printf( "CurState= %s Do not process enent: %s
", pSM->state,evt); ? ?return; ?} ?pSM->state = pTrans->nextState; ?Action act = pTrans->action; ?if (act == NULL) { ? ?xil_printf( "change state to %s. No action
",pSM->state); ? ?return; ?} ?act(&evt);}

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最后，模擬一些隨機事件，我們只需要弄清楚事件ID，狀態(tài)切換，具體表現(xiàn)就可以了，在代碼中就是填寫 ?stateTran[] 這個表，一旦有增減事件，狀態(tài)等等，也不需要再去使用switch/case，特費腦，其代碼如下：

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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;

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?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;}

最后運行結(jié)果如下：

總結(jié)：

狀態(tài)機應(yīng)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(zhì)，寫的代碼才能賞心悅目，希望大家能夠多多指點，找到編程的樂趣，欣賞到編程之美。
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