有限状态机的两种写法

2024年6月4日 146次阅读

看过类似的文章，加上自己的理解，记录一下。

假设状态机的状态转换由下表所示：

状态转换表

当前状态State0State1State2事件
 action0/state1action1/state2action3/state0event0
 action4/state1  event1
 action5/state2action6/state0 event2

简单讲一下状态转换过程：当处于State0时发生event0 则执行action0并将状态变成state1，当state1状态下发生event2则执行action6并将状态变成state2。以此类推。

下面描述下实现上述状态机的两种不同的写法：

1）竖着写：在状态中判断事件，并执行相应的操作，完成相应的状态转换。

2）横着写：在事件中根据当前的状态，执行相应的操作，完成相应的状态转换。

两种写法的实现C代码：

//竖着写
switch(cur_state)
{
  case State0:
         if(event1)
          {
             action0;
             cur_state = State1;
           }
          else if(event2)
          {
              action4;
              cur_state = State1;
          }
          else if(event3)
          {
              action5;
              cur_state = State2;
          }
       break;
    case State1:
         if(event1)
          {
             action1;
             cur_state = State2;
           }
          else if(event3)
          {
              action6;
              cur_state = State0;
          }
        break;
     case State2:
         if(event1)
          {
             action3;
             cur_state = State0;
           }
        break;
     default:break;
}
//横着写
void event0func(void)
{
    switch(cur_state)
    {
        case State0:
             action0;
             cur_state = State1;
        break;
         case State1:
             action1;
             cur_state = State2;
        break;
         case State2:
             action1;
             cur_state = State0;
        break;
        default:break;
    }
}

void event1func(void)
{
    switch(cur_state)
    {
        case State0:
             action4;
             cur_state = State1;
        break;
        default:break;
    }
}

void event2func(void)
{
    switch(cur_state)
    {
        case State0:
             action5;
             cur_state = State2;
        break;
         case State1:
             action6;
             cur_state = State0;
        break;
        default:break;
    }
}

上述两种写法实现的功能完全相同，对比两种写法：

1）写法1（竖着写）使用了if -else if语句隐含了优先级，破坏可事件间的原有关系（各个时间应该同优先级）

2）写法1（竖着写）在结构上是顺序查询方式（查询事件），浪费大量的时间，而且时间不可估算。

     写法2（横着写）因为在某个时间点上状态是唯一确定的，在时间处理函数中通过switch语句可直接定位到相同状态，

     执行时间也可以估算。

3）写法2（横着写）比较直观，程序执行效率较高。

总体来说：写法2要优于写法1。

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