有限状态机(Finite-state machine)又称有限状态自动机,是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。常用与:正则表达式引擎,编译器的词法和语法分析,游戏设计,网络协议,企业应用中等方面。

状态机可归纳为4个要素,即现态、条件、动作、次态。这样的归纳,主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。
“现态”和“条件”是因,“动作”和“次态”是果。
1. 现态:是指当前所处的状态。
2. 条件:又称为“事件”,当一个条件被满足,将会触发一个动作,或者执行一次状态的迁移。
3. 动作:条件满足后执行的动作。动作执行完毕后,可以迁移到新的状态,也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的,当条件满足后,也可以不执行任何动作,直接迁移到新状态 。
4. 次态:条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的,“次态”一旦被激活,就转变成新的“现态”了。

有限状态机 FSM 实现

用while{switch/case}(推荐可读性高) 或 if/else 实现,简单粗暴,适合简单的小型状态机;
用设计模式中的 state pattern,把复杂判断的逻辑简化,利于组织代码;
用状态表设计,建立状态表和动作查询表,根据状态表、事件、动作表定位相应的动作处理函数,执行完成后再进行状态的切换;

函数指针实现的FSM的实例

// https://github.com/AstarLight/FSM-framework/blob/master/main.c
#include <stdio.h>
//#include <windows.h> //windows
#include <unistd.h> //linux //比如我们定义了小明一天的状态如下
enum
{
GET_UP,
GO_TO_SCHOOL,
HAVE_LUNCH,
DO_HOMEWORK,
SLEEP,
}; //我们定义的事件有以下几个
enum
{
EVENT1 = ,
EVENT2,
EVENT3,
}; typedef struct FsmTable_s
{
int event; //事件
int CurState; //当前状态
void (*eventActFun)(); //函数指针
int NextState; //下一个状态
}FsmTable_t; typedef struct FSM_s
{
FsmTable_t* FsmTable; //指向的状态表
int curState; //FSM当前所处的状态 }FSM_t; int g_max_num; //状态表里含有的状态个数 void GetUp()
{
// do something
printf("xiao ming gets up!\n"); } void Go2School()
{
// do something
printf("xiao ming goes to school!\n");
} void HaveLunch()
{
// do something
printf("xiao ming has lunch!\n");
} void DoHomework()
{
// do something
printf("xiao ming does homework!\n");
} void Go2Bed()
{
// do something
printf("xiao ming goes to bed!\n");
} /*状态机注册*/
void FSM_Regist(FSM_t* pFsm, FsmTable_t* pTable)
{
pFsm->FsmTable = pTable;
} /*状态迁移*/
void FSM_StateTransfer(FSM_t* pFsm, int state)
{
pFsm->curState = state;
} /*事件处理*/
void FSM_EventHandle(FSM_t* pFsm, int event)
{
FsmTable_t* pActTable = pFsm->FsmTable;
void (*eventActFun)() = NULL; //函数指针初始化为空
int NextState;
int CurState = pFsm->curState;
int flag = ; //标识是否满足条件 /*获取当前动作函数*/
for (int i = ; i<g_max_num; i++)
{
//当且仅当当前状态下来个指定的事件,我才执行它
if (event == pActTable[i].event && CurState == pActTable[i].CurState)
{
flag = ;
eventActFun = pActTable[i].eventActFun;
NextState = pActTable[i].NextState;
break;
}
} if (flag) //如果满足条件了
{
/*动作执行*/
if (eventActFun)
{
eventActFun();
} //跳转到下一个状态
FSM_StateTransfer(pFsm, NextState);
}
else
{
// do nothing
}
} FsmTable_t XiaoMingTable[] =
{
//{到来的事件,当前的状态,将要要执行的函数,下一个状态}
{ EVENT1, SLEEP, GetUp, GET_UP },
{ EVENT2, GET_UP, Go2School, GO_TO_SCHOOL },
{ EVENT3, GO_TO_SCHOOL, HaveLunch, HAVE_LUNCH },
{ EVENT1, HAVE_LUNCH, DoHomework, DO_HOMEWORK },
{ EVENT2, DO_HOMEWORK, Go2Bed, SLEEP }, //add your codes here
}; //初始化FSM
void InitFsm(FSM_t* pFsm)
{
g_max_num = sizeof(XiaoMingTable) / sizeof(FsmTable_t);
pFsm->curState = SLEEP;
FSM_Regist(pFsm, XiaoMingTable);
} //测试用的
void test(int *event)
{
if (*event == )
{
*event = ;
}
else
{
(*event)++;
} } int main()
{
FSM_t fsm;
InitFsm(&fsm);
int event = EVENT1;
//小明的一天,周而复始的一天又一天,进行着相同的活动
while ()
{
printf("event %d is coming...\n", event);
FSM_EventHandle(&fsm, event);
printf("fsm current state %d\n", fsm.curState);
test(&event);
sleep(); //休眠1秒,方便观察
} return ;
}

有限状态机FSM的更多相关文章

  1. 有限状态机FSM(自动售报机Verilog实现)

    有限状态机FSM(自动售报机Verilog实现) FSM 状态机就是一种能够描述具有逻辑顺序和时序顺序事件的方法. 状态机有两大类:Mealy型和Moore型. Moore型状态机的输出只与当前状态有 ...

  2. cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (四)

    cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (四) 虽然我们了解了FSM,并且可以写自己的FSM,但是有更好的工具帮我们完成这个繁琐的工作.SMC(http://smc.sourceforge ...

  3. cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (三)

    cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (三) 有限状态机简称FSM,现在我们创建一个专门的FSM类,负责管理对象(Monkey)的状态.然后Monkey类就实现了行为与状态分离.Monk ...

  4. cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (一)

    cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (一) 参考:http://blog.csdn.net/mgphuang/article/details/5845252<Cocos2d-x游 ...

  5. cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (二)

    cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM)  (二) 1 状态模式

  6. Atitit. 有限状态机 fsm 状态模式

    Atitit. 有限状态机 fsm 状态模式 1. 有限状态机 1 2. "状态表"和"状态轮换表" 1 3. 有限状态机概念(状态(State)事件(Even ...

  7. [原创][FPGA]有限状态机FSM学习笔记(一)

    1. 概述--何为有限状态机FSM? 有限状态机-Finite State Machine,简写为FSM,是表示有限个状态及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型,在计算机领域有着广泛的应用.通常 ...

  8. Linux编程之有限状态机FSM的理解与实现

    有限状态机(finite state machine)简称FSM,表示有限个状态及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型,在计算机领域有着广泛的应用.FSM是一种逻辑单元内部的一种高效编程方法,在 ...

  9. 有限状态机(FSM)的Java 学习FSM

    本文从简单的例子入手,逐步演变成非常复杂的程序. 在简明 状态模式(5.8)中,状态之间的变换由外界控制,或者说,多种状态是分割的.无关的.状态模式最有趣的地方正是讨论其状态的变迁. 1.引子 空调( ...

随机推荐

  1. Razor Pages with ASP.NET Core 2

    With ASP.NET Core 2 we get another way of building web applications. It’s one of those new things th ...

  2. Modification Default Identity Table

    Step 1. Open IdentityModel.cs to add following code. protected override void OnModelCreating(DbModel ...

  3. 集成Javascript Logging on MVC or Core

    ASP.NET Core provides us a rich Logging APIs which have a set of logger providers including: Console ...

  4. Xtoken

    “我希望有一种模式,利用群体的智慧让最好的想法总能够脱颖而出”. 博弈模型 背景 本文为NEO社区理事会秘书长陶荣祺在全球创业周区块链创新与发展论坛上的主题演讲<Xtoken代观社区驱动群体智慧 ...

  5. 学习 Civil 3D二次开发从哪儿开始?

    1.1 从哪儿开始 对于多数的工程设计人员,不完全具备上节所述的各种条件.对于Civil 3D的应用可能比较熟悉:但对于计算机语言,只限于上学时所学的一点基础知识,步入工作岗位后与计算机语言基本无缘: ...

  6. 解决Windows下Tomcat控制台中文乱码

    找到${CATALINA_HOME}/conf/logging.properties 添加语句:java.util.logging.ConsoleHandler.encoding = GBK 重启to ...

  7. BZOJ1503[NOI2004]郁闷的出纳员——treap

    OIER公司是一家大型专业化软件公司,有着数以万计的员工.作为一名出纳员,我的任务之一便是统计每位员工的工资.这本来是一份不错的工作,但是令人郁闷的是,我们的老板反复无常,经常调整员工的工资.如果他心 ...

  8. Java的equals方法,首先要判断类型是否相同

    如下代码,Long 和Integer 进行比较: Integer aa = 1; Long bb= 1L; System.out.println(aa.equals(bb)); 输出为:false 查 ...

  9. IDEA+Springboot+JRebel热部署实现

    步骤一:在IDEA中安装JRebel插件(File->settings->plugins->search in repositories),如下图 步骤二:安装完成之后,重启idea ...

  10. 自学Python4.2-装饰器

    自学Python之路-Python基础+模块+面向对象自学Python之路-Python网络编程自学Python之路-Python并发编程+数据库+前端自学Python之路-django 自学Pyth ...