整理：一种有限状态机的C语言实现

桃扇骨 2022-09-24 10:26 251阅读 0赞

状态机的原理就不说了，先给出状态机的转换图，很简单

[![一种有限状态机的C语言实现][C]][C_C]

实现的思路是这样的：

1、用函数指针表示状态（状态函数）。

2、状态函数接受一个参数（event），并根据event决定下一个状态。

3、状态函数返回一个函数指针，此函数指针的类型也是状态函数指针。即状态函数返回一个指向下一个状态函数的指针。

4、由于返回值是和原函数相同类型的函数指针，要定义成这样

typedef func\_ptr\_t (\*func\_ptr\_t)(int);

但是C语言中不允许这样定义一个函数指针。所以只能寻找变通的方法，这个方法就是强制类型转换。我们可以按照以下方式定义

typedef void (\*func\_ptr\_ret\_t)(int);

typedef func\_ptr\_ret\_t (\*func\_ptr\_t)(int);

使用的时候进行强制类型转换,将返回值转换为func\_ptr\_t,这样就实现了一个能够返回与原函数相同类型函数指针的函数。

func\_ptr\_t func;

func\_ptr\_t func2;

func = (func\_ptr\_t)func2(参数);

知道了这些后，就可以写一个简单的状态机了。

// 定义函数指针类型

typedef void (\*state\_ret)(int event);

typedef state\_ret (\*state)(int event);

// 申明状态函数

state\_ret STATE1(int event);

state\_ret STATE2(int event);

state\_ret STATE3(int event);

// 事件列表

enum EVENT\_NUM\{

EVENT1,

EVENT2,

EVENT3,

EVENT4,

\};

int main(void)

int event;

int i = 0;

// 初始状态设置为STATE1

state curState;

curState = STATE1;

while(1)\{

// 每次循环改变一次event值，实际中一般由外部事件驱动

switch(i%5)\{

case 0: event = EVENT1; break;

case 1: event = EVENT2; break;

case 2: event = EVENT3; break;

case 3: event = EVENT4; break;

case 4: event = EVENT2; break;

default: break;

// 运行当前状态函数，返回下一状态函数指针，并保存起来

curState = (state)curState(event);

i++;

return 0;

// 状态1函数的实现

state\_ret STATE1(int event)

// 设置当前状态

state\_ret curState = (state\_ret)STATE1;

// 根据event确定下一状态

switch(event)\{

case EVENT1: curState = (state\_ret)STATE2; break;

case EVENT3: curState = (state\_ret)STATE3; break;

default: break;

// 返回下一状态函数指针

return curState;

// 状态2函数实现

state\_ret STATE2(int event)

state\_ret curState = (state\_ret)STATE2;

switch(event)\{

case EVENT2: curState = (state\_ret)STATE1; break;

default: break;

return curState;

// 状态3函数实现

state\_ret STATE3(int event)

state\_ret curState = (state\_ret)STATE3;

switch(event)\{

case EVENT4: curState = (state\_ret)STATE2; break;

default: break;

return curState;

[C]: http://s8.sinaimg.cn/middle/6e29da29gc6c2af13c187&690
[C_C]: /images/20220719/3592cb9ca68440509571eb7fe3fef8f5.png

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