程序設(shè)計之有限狀態(tài)機

程序設(shè)計之有限狀態(tài)機程序設(shè)計之有限狀態(tài)機狀態(tài)機？以前聽說過，忘了是老師說的，還是老大說得了。當(dāng)時的認(rèn)識也就是字面的意思，無非是和狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)系。也許在寫過或者讀過的一些代碼中有遇到過有限狀態(tài)機的程序，但是當(dāng)時是一定沒有想到這就是狀態(tài)機吧。最近在學(xué)習(xí)一些東西的時候竟然多次遇到，覺得還是有必要寫點關(guān)于程序設(shè)計中有限狀態(tài)機的東西。，這里是一篇對狀態(tài)機從定義到實現(xiàn)都有很好解釋的文章，摘錄部分如下：***************************************************************************************依據(jù)狀態(tài)之間是否有包含關(guān)系，分以下兩種（1）常規(guī)狀態(tài)機。狀態(tài)機中的所有狀態(tài)是不相交的、互斥的。（2）層次狀態(tài)機。狀態(tài)機中的狀態(tài)之間要么是互斥的，要么是真包含的，可以用樹性結(jié)構(gòu)來描述這些狀態(tài)集，包含其它狀態(tài)的狀態(tài)稱為枝節(jié)點，不包含其它狀態(tài)的狀態(tài)稱為葉節(jié)點，為方便單樹描述，總是設(shè)計一個狀態(tài)包含所有的狀態(tài)節(jié)點，稱為根節(jié)點。狀態(tài)機的狀態(tài)只能停留在葉節(jié)點，而不能停留在枝節(jié)點，每個枝節(jié)點需要指定一個子節(jié)點為它的默認(rèn)子節(jié)點，以便狀態(tài)機進入枝節(jié)點的時候能夠停留到葉節(jié)點。一般都用switch/caseif/else方式實現(xiàn)。在少量狀態(tài)（3個及其以下）的時候，不需要引入專門的狀態(tài)機模塊。常規(guī)狀態(tài)機模塊實現(xiàn)涉及到的結(jié)構(gòu)由上而下為：頂層結(jié)構(gòu)是狀態(tài)機：當(dāng)前狀態(tài)id，缺省操作，狀態(tài)表，狀態(tài)表：狀態(tài)數(shù)組狀態(tài)結(jié)構(gòu)：狀態(tài)id，狀態(tài)名，進入操作，退出操作，缺省操作，狀態(tài)事件表（數(shù)組）狀態(tài)事件結(jié)構(gòu)：操作，事件，下一狀態(tài)的id***************************************************************************************從代碼易讀及美觀角度來說，建議用switch/case來實現(xiàn)。從經(jīng)驗來看，在一些稍大的程序設(shè)計中一般都會有狀態(tài)機的實現(xiàn)，特別是在分層實現(xiàn)，協(xié)議棧實現(xiàn)，編解碼方面。下面通過一個簡單的例子來看下。這個例子是zigbee精簡協(xié)議棧實現(xiàn)中的【這里只講APS層的有限狀態(tài)機，這是開放源代碼的，對于該協(xié)議總體上是分層來實現(xiàn)的，每一次層都有狀態(tài)機來進行實際的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理】。（1）定義各狀態(tài)typedefenum_APS_STATE_ENUM{APS_STATE_IDLE,APS_STATE_COMMAND_START,APS_STATE_GENERIC_TX_WAIT,APS_STATE_NWK_PASSTHRU_WAIT,APS_STATE_INDIRECT_GETDST,APS_STATE_INDIRECT_TX,#ifdefLRWPAN_COORDINATORAPS_STATE_INJECT_INDIRECT,#endifAPS_STATE_ACK_SEND_START,APS_STATE_INDIRECT_TX_WAIT,APS_STATE_INJECT_LOOPBACK,APS_STATE_INDIRECT_LOOPBACK}APS_STATE_ENUM;（2）設(shè)計有限狀態(tài)機函數(shù)voidapsFSM(void){apsFSM_start://狀態(tài)機入口switch(apsState)//全局變量，指示當(dāng)前狀態(tài){caseAPS_STATE_IDLE:if(aps_pib.flags.bits.ackSendPending){apsState=APS_STATE_ACK_SEND_START;//狀態(tài)轉(zhuǎn)換gotoapsFSM_start;}break;caseAPS_STATE_ACK_SEND_START:if(phyTxLocked()){break;}//sendanACK//locktheTXbufferphyGrabTxLock();//wearenowreadyapsFormatAck();phy_pib.currentTxFlen=0;

//setframelengthtozero,buildfromscratchapsTxData(TRUE);//datasent,releasetheRXbuffer,willletRXFSMresumeaps_pib.flags.bits.ackSendPending=0;apsState=APS_STATE_GENERIC_TX_WAIT;break;caseAPS_STATE_GENERIC_TX_WAIT:if(!apsTXIdle()){break;}//TXisfinished,copystatusa_aps_service.status=apsTxFSM_status;//releasetheTXbufferlockbeforeexiting.phyReleaseTxLock();apsState=APS_STATE_IDLE;if(aps_pib.flags.bits.indirectPending){//haveusedthisstatetowaitforfinishingsendingan//ACKbacktothesourceofanindirecttransmit.Now//finishresolvingtheindirectgotoapsFSM_start;}break;caseAPS_STATE_NWK_PASSTHRU_WAIT://forsplit-phasepassthrusif(nwkBusy()){break;}a_aps_service.status=a_nwk_service.status;apsState=APS_STATE_IDLE;break;caseAPS_STATE_INJECT_LOOPBACK://waitforRXtobecomeidleif(apsRxState!=APS_RXSTATE_IDLE){break;}//injectpacketintoRXFSMapsInjectPacket(FALSE);aps_pib.flags.bits.IsUsrBufferFree=1;apsState=APS_STATE_IDLE;gotoapsFSM_start;default:break;}}（3）大致結(jié)構(gòu)：狀態(tài)機入口，狀態(tài)轉(zhuǎn)換，狀態(tài)機退出從這個函數(shù)實現(xiàn)，我們可以簡單了解有限狀態(tài)機的實現(xiàn)過程。當(dāng)程序的實現(xiàn)有多個狀態(tài)的時候，也就是要根據(jù)不同的狀態(tài)做不同的事情的時候，可以考慮把某個操作過程拆分為幾個步驟【很多時候這是必須的】，對應(yīng)狀態(tài)機操作的幾個不同狀態(tài)。多數(shù)情況下，這些