这篇文章主要讲解了“怎么用C语言实现状态机”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“怎么用C语言实现状态机”吧!
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if...else : 搞一大堆if else, 一个函数写很长很长......
swich...case : 也搞一大堆一个函数写很长很长......
先来看看最近做的一个项目,无线通信协议实现的状态机是什么样子的:
有三种类型的事件:上层下达的命令事件;下层到达的标志和数据传输事件;超时定时器超时事件。有10种状态,关联性很大,复杂了吧,这要是各种if/else的要写到什么时候呢。
在事件中判断状态,在状态中判断事件,横竖两种写法的代码都比较冗长,看起来呢也不大好,一旦增减,就又要动脑子重新梳理一遍,很累的。
怎么去写呢?其状态机原理:在根据当前状态(cur_state) 下,发生事件(event)后,转移到下一个状态号(nxt_state),决定执行的动作(action)。盗用一个图吧
这里我们首先定义一个结构体如下:
typedef struct { State curState;//当前状态 EventID eventId;//事件ID State nextState;//下个状态 Action action;//具体表现}StateTransform;
我们假设有3种状态,这里可以随意增加,状态枚举如下:
typedef enum { state_1=1, state_2, state_3}State;
我们假设有5个事件,也可以随意增加,事件ID枚举如下:
typedef enum{ event_1=1, event_2, event_3, event_4, event_5}EventID;
将其封装起来在StateMachine中:
typedef struct{ State state; int transNum; StateTransform* transform;}StateMachine;
具体流程:当前状态-有事件触发-跳到下个状态-具体表现,重构代码
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;}
状态机实现如下:
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);}
最后我模拟一些随机事件,我们只需要弄清楚事件ID,状态切换,具体表现就可以了,在代码中就是填写 stateTran[] 这个表,一旦有增减事件,状态等等,也不需要再去使用switch/case,特费脑,其代码如下:
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;
}
最后运行结果如下
感谢各位的阅读,以上就是“怎么用C语言实现状态机”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对怎么用C语言实现状态机这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!