程序設(shè)計(jì)之有限狀態(tài)機(jī)

程序設(shè)計(jì)之有限狀態(tài)機(jī)程序設(shè)計(jì)之有限狀態(tài)機(jī)狀態(tài)機(jī)？以前聽(tīng)說(shuō)過(guò)，忘了是老師說(shuō)的，還是老大說(shuō)得了。當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)也就是字面的意思，無(wú)非是和狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān)系。也許在寫(xiě)過(guò)或者讀過(guò)的一些代碼中有遇到過(guò)有限狀態(tài)機(jī)的程序，但是當(dāng)時(shí)是一定沒(méi)有想到這就是狀態(tài)機(jī)吧。最近在學(xué)習(xí)一些東西的時(shí)候竟然多次遇到，覺(jué)得還是有必要寫(xiě)點(diǎn)關(guān)于程序設(shè)計(jì)中有限狀態(tài)機(jī)的東西。，這里是一篇對(duì)狀態(tài)機(jī)從定義到實(shí)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(jī)。狀態(tài)機(jī)中的所有狀態(tài)是不相交的、互斥的。（2）層次狀態(tài)機(jī)。狀態(tài)機(jī)中的狀態(tài)之間要么是互斥的，要么是真包含的，可以用樹(shù)性結(jié)構(gòu)來(lái)描述這些狀態(tài)集，包含其它狀態(tài)的狀態(tài)稱(chēng)為枝節(jié)點(diǎn)，不包含其它狀態(tài)的狀態(tài)稱(chēng)為葉節(jié)點(diǎn)，為方便單樹(shù)描述，總是設(shè)計(jì)一個(gè)狀態(tài)包含所有的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，稱(chēng)為根節(jié)點(diǎn)。狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)只能停留在葉節(jié)點(diǎn)，而不能停留在枝節(jié)點(diǎn)，每個(gè)枝節(jié)點(diǎn)需要指定一個(gè)子節(jié)點(diǎn)為它的默認(rèn)子節(jié)點(diǎn)，以便狀態(tài)機(jī)進(jìn)入枝節(jié)點(diǎn)的時(shí)候能夠停留到葉節(jié)點(diǎn)。一般都用switch/caseif/else方式實(shí)現(xiàn)。在少量狀態(tài)（3個(gè)及其以下）的時(shí)候，不需要引入專(zhuān)門(mén)的狀態(tài)機(jī)模塊。常規(guī)狀態(tài)機(jī)模塊實(shí)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(jī)：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(jìn)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(lái)說(shuō)，建議用switch/case來(lái)實(shí)現(xiàn)。從經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在一些稍大的程序設(shè)計(jì)中一般都會(huì)有狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)，特別是在分層實(shí)現(xiàn)，協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)，編解碼方面。下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)看下。這個(gè)例子是zigbee精簡(jiǎn)協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)中的【這里只講APS層的有限狀態(tài)機(jī)，這是開(kāi)放源代碼的，對(duì)于該協(xié)議總體上是分層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每一次層都有狀態(tài)機(jī)來(lái)進(jìn)行實(shí)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(jì)有限狀態(tài)機(jī)函數(shù)voidapsFSM(void){apsFSM_start://狀態(tài)機(jī)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(jī)入口，狀態(tài)轉(zhuǎn)換，狀態(tài)機(jī)退出從這個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，我們可以簡(jiǎn)單了解有限狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。當(dāng)程序的實(shí)現(xiàn)有多個(gè)狀態(tài)的時(shí)候，也就是要根據(jù)不同的狀態(tài)做不同的事情的時(shí)候，可以考慮把某個(gè)操作過(guò)程拆分為幾個(gè)步驟【很多時(shí)候這是必須的】，對(duì)應(yīng)狀態(tài)機(jī)操作的幾個(gè)不同狀態(tài)。多數(shù)情況下，這些