嵌入式設計模式：有限狀態自動機的c語言實現
狀態機模式是一種行為模式，在《設計模式》這本書中對其有詳細的描述，通過多型實現不同狀態的調轉行為的確是一種很好的方法，只可惜在嵌入式環境下，有時只能寫純c**，並且還需要考慮**的重入和多工請求跳轉等情形，因此實現起來著實需要一番考慮。
近日在看了乙個開源系統時，看到了乙個狀態機的實現，也學著寫了乙個，與大家分享。
首先，分析一下乙個普通的狀態機究竟要實現哪些內容。
狀態機儲存從開始時刻到現在的變化，並根據當前輸入，決定下乙個狀態。這意味著，狀態機要儲存狀態、獲得輸入（我們把它叫做跳轉條件）、做出響應。
如上圖所示，均為狀態，箭頭c1/a1表示在s1狀態、輸入為c1時，跳轉到s2，並進行a1操作。
最下方為一組輸入，狀態機應做出如下反應：
當前狀態
輸入下乙個狀態
動作s1
c1s2
a1s2
c2s3
a2s3
c1s2
a3s2
c2s3
a2s3
c1s2
a3s2
c1s_trap
a_trap
s_trap
c1s_trap
a_trap
當某個狀態遇到不能識別的輸入時，就預設進入陷阱狀態，在陷阱狀態中，不論遇到怎樣的輸入都不能跳出。
為了表達上面這個自動機，我們定義它們的狀態和輸入型別：
typedefintstate;
typedefintcondition;
#define states 3 + 1
#define state_1 0
#define state_2 1
#define state_3 2
#define state_trap 3
#define conditions 2
#define condition_1 0
#define condition_2 1
在嵌入式環境中，由於儲存空間比較小，因此把它們全部定義成巨集。此外，為了降低執行時間的不確定性，我們使用o(1)的跳轉表來模擬狀態的跳轉。
首先定義跳轉型別：
typedefvoid(*actiontype)(state state, condition condition);
typedefstruct
trasition, * ptrasition;
然後按照上圖中的跳轉關係，把三個跳轉加乙個陷阱跳轉先定義出來：
// (s1, c1, s2, a1)
trasition t1 = ;
// (s2, c2, s3, a2)
trasition t2 = ;
// (s3, c1, s2, a3)
trasition t3 = ;
// (s, c, trap, a1)
trasition tt = ;
其中的動作，由使用者自己完成，在這裡僅定義一條輸出語句。
voidaction_1(state state, condition condition)
最後定義跳轉表：
ptrasition transition_table[states][conditions] = ;
即可表達上文中的跳轉關係。
最後定義狀態機，如果不考慮多工請求，那麼狀態機僅需要儲存當前狀態便行了。例如：
typedefstruct
statemachine, * pstatemachine;
state step(pstatemachine machine, condition condition)
但是考慮到當乙個跳轉正在進行的時候，同時又有其他任務請求跳轉，則會出現資料不一致的問題。
舉個例子：task1(s1, c1/a1 –> s2)和task2(s2, c2/a2 –> s3)先後執行，是可以順利到達s3狀態的，但若操作a1執行的時候，執行許可權被task2搶占，則task2此時看到的當前狀態還是s1，s1遇到c2就進入陷阱狀態，而不會到達s3了，也就是說，狀態的跳**生了不確定，這是不能容忍的。
因此要重新設計狀態機，增加乙個「事務中」條件和乙個用於儲存輸入的條件佇列。修改後的**如下:
#define e_ok 0
#define e_no_data 1
#define e_overflow 2
typedefstruct
conditionqueue, * pconditionqueue;
intpush(conditionqueue * queue, condition c)
else
returne_ok;
}
intpoll(conditionqueue * queue, condition * c)
else
returne_ok;
}
typedefstruct
statemachine, * pstatemachine;
staticstate __step(pstatemachine machine, condition condition)
state step(pstatemachine machine, condition condition)
else
machine->intransaction =false;
returncurrent;
}
}
voidinitialize(pstatemachine machine, state s)
**
有限狀態自動機
有限自動機是更一般化的狀態轉化圖。分為確定有限自動機 dfa 和不確定有限自動機 nfa m s，f，so，z 其中 下圖為乙個確定的有限狀態自動機 m s，f，so，z 其中 下圖為乙個不確定的有限狀態自動機 說了半天其實它們的本質區別就在於s0，確定的有限狀態自動機的s0是唯一確定的。而不確定的...
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背景提要 星期三的時候，xw交給我乙個點燈的任務 大意是乙個玩意單擊的時候如何如何，長按又如何如何，雙擊又如何如何，幾種狀態分別執行不同的操作。這就導致了一種情況 在機器第一次檢測到按鈕被按下時，我們無法做出論斷 我們不知道這是一次雙擊還是長按還是單擊，我們只能靜觀其變，見機行事。但是按鈕被按下時，...