它把復雜的控制邏輯分解成有限個穩定狀態，在每個狀態上判斷事件，依據判斷進入下一個狀態，變連續處理為離散數字處理，符合計算機的工作特點。同時，因為有限狀態機具有有限個狀態，所以可以在實際的工程上實現。但這并不意味著其只能進行有限次的處理，相反，有限狀態機是閉環系統，有限無窮，可以用有限的狀態，處理無窮的事務。
有限狀態機的思想為我們編寫狀態較為復雜的程序提供了很方便的解決方案。例如通過代碼來反應小車的運動，首先小車啟動是一個加速的狀態，然后小車勻速運動一段距離是一個勻速的狀態，最后小車停下來又是一個減速的狀態。這就可以將這三個狀態反應到代碼上:
enum
{
WATING, //等待啟動
STRAT, //啟動
CONSTANT, //勻速
BRAKE， //剎車
}CarState = WATING; //初始狀態為啟動
STATE_UPDATE()
{
switch(CarState)
{
case WATING:
if(收到啟動指令)
{
CarState = START;
}
break;
case START:
velocity += delt_vel;
if(velocity == 勻速行駛的速度)
{
CarState = CONSTANT；
}
break；
case CONSTANT:
distance += delt_distance;
if(distance == 設定的勻速前進距離)
{
CarState = BRAKE；
}
break；
case BRAKE:
velocity -= delt_vel;
if(velocity == 0)
{
CarState = WAITING;
}
}
}
上面的代碼就是通過switch——break結構實現了簡單的狀態機。這種方式簡單小巧，也較為原始，在實際工程的運用中，狀態復雜難以維護。
因此維護一個二維狀態表，橫坐標表示當前狀態，縱坐標表示輸入，表中一個元素存儲下一個狀態和對應的操作。這樣通過狀態表來引導狀態切換，維護時狀態間的轉換更為清晰。下面的例程就是通過建立了2*2的狀態表來實現不同狀態的切換。
char str[128] = " ./a.out 100 200 ";
int argc;
char * argv[16];
int i = 0;
void act_save(void)
{
argv[argc++] = str + i;
}
void act_end(void)
{
str[ i] = '\0';
}
void act_null(void)
{
}
int state_trans_table[2][2] =
{
{ 0, 1 },
{ 0, 1 }
};
void (*act_table[2][2])(void) =
{
{ act_null, act_save },
{ act_end, act_null }
};
int get_input_type(char c)
{
if (str[ i] == ' ')
return 0;
if (str[ i] != ' ')
return 1;
return 0;
}
void fsm(void)
{
int state = 0;
int input = 0;
while (str[ i])
{
/* get input char type 獲取目前所在狀態*/
input = get_input_type(str[ i]);
/* call action 執行該狀態下的動作*/
act_table[state][input]();
/* transfer to next state 判斷下個狀態*/
state = state_trans_table[state][input];
/* get next input */
i++;
}
return;
}
int main(void)
{
int i = 0;
fsm();
printf("argc = %d \n", argc);
for (i = 0; i < argc; i++)
printf("argv[%d] = %s \n", i, argv[ i]);
return 0;
}
在這個例程中還涉及到了基礎地函數指針的使用，這個函數指針時很靈活有趣的，調用它可以非常方便地實現不同功能地觸發。
這兩個例程介紹了有限狀態機的兩種簡單的實現方法，隨著代碼復雜度的提高，狀態機思想一定會應用到更多方面。
公 號：知物電子
期待您的關注，更多技術分享等你來！