设为首页 加入收藏

TOP

C语言实现有限状态机
2013-05-14 09:26:10 来源: 作者: 【 】 浏览:475
Tags:语言 实现 有限 状态

  有限状态机是一种数学概念,运用到程序中,可用于有限数量的状态的变化,每个子程序进行一些处理并选择下一种状态。

  基本的实现思路就是用一张表保存所有可能的状态,并列出进入每个状态时可能执行的所有动作,其中最后一个动作就是计算下一个应该进入的状态。运行状态就是从初始状态开始,不停的在各个状态之间转换,直到结束状态。

  FSM的实现方式:

  1)switch/case或者if/else

  这无意是最直观的方式,使用一堆条件判断,会编程(www.cppentry.com)的人都可以做到,对简单小巧的状态机来说最合适,但是毫无疑问,这样的方式比较原始,对庞大的状态机难以维护。

  2)状态表

  维护一个二维状态表,横坐标表示当前状态,纵坐标表示输入,表中一个元素存储下一个状态和对应的操作。这一招易于维护,但是运行时间和存储空间的代价较大。

  3)使用State Pattern

  使用State Pattern使得代码的维护比switch/case方式稍好,性能上也不会有很多的影响,但是也不是100%完美。不过Robert C. Martin做了两个自动产生FSM代码的工具,for java和for C++(www.cppentry.com)各一个,在http://www.objectmentor.com/resources/index上有免费下载,这个工具的输入是纯文本的状态机描述,自动产生符合State Pattern的代码,这样developer的工作只需要维护状态机的文本描述,每必要冒引入bug的风险去维护code。

  4)使用宏定义描述状态机

  一般来说,C++(www.cppentry.com)编程(www.cppentry.com)中应该避免使用#define,但是这主要是因为如果用宏来定义函数的话,很容易产生这样那样的问题,但是巧妙的使用,还是能够产生奇妙的效果。MFC就是使用宏定义来实现大的架构的。

  在实现FSM的时候,可以把一些繁琐无比的if/else还有花括号的组合放在宏中,这样,在代码中可以3)中状态机描述文本一样写,通过编译器的预编译处理产生1)一样的效果,我见过产生C代码的宏,如果要产生C++(www.cppentry.com)代码,己软MFC可以,那么理论上也是可行的。

  密码锁的例子

  #include <stdio.h>

  #include <stdlib.h>

  #include <string.h>

  typedef enum{

  STATE0 = 0,

  STATE1,

  STATE2,

  STATE3,

  STATE4,

  }STATE;

  int main()

  {

  char ch;

  STATE current_state = STATE0;

  while(1){

  printf("In put password:");

  while((ch = getchar()) != '\n')

  {

  if((ch < '0') || (ch > '9'))

  {

  printf("Input num,ok /n");

  break;

  }

  switch(current_state){

  case STATE0:

  if(ch == '2')   current_state = STATE1;

  break;

  case STATE1:

  if(ch == '4')   current_state = STATE2;

  break;

  case STATE2:

  if(ch == '7')   current_state = STATE3;

  break;

  case STATE3:

  if(ch == '9')   current_state = STATE4;

  break;

  default:

  current_state = STATE0;

  break;

  }

  }

  if(current_state == STATE4){

  printf("Correct, lock is open!\n");

  current_state =   STATE0;

  }else

  {

  printf("Wrong, locked!\n");

  current_state =   STATE0;

  }

  break;

  }

  return 0;

  }

 

】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
分享到: 
上一篇c++中常见问题 下一篇插入排序的主要思想

评论

帐  号: 密码: (新用户注册)
验 证 码:
表  情:
内  容: