【原創】技術系列之狀態機（二）

與常規狀態機相比，它的FSM_STATE結構沒有default_func,多了 FSM_STATE_ID parent; FSM_STATE_ID default_child;兩個結構。狀態機初始化的時候可以指定預設狀態，為了防止指定的狀態非葉結點，增加fsm_init方法。該狀態機的事件處理演算法簡單描述如下：（1）首先在當前狀態以及其祖先狀態的狀態事件表中搜索匹配事件，如果搜尋到，儲存操作以及目的狀態標識；（2）在old棧中儲存當前狀態到根節點的路徑，在new棧中儲存目的狀態到根節點的路徑；（3）將old棧中的頂層元素依次與new棧的頂層元素匹配，如果匹配則都出棧，不匹配，停止；（4）當前的old棧中節點即為該事件導致的退出狀態，從棧低掃描到棧頂，依次執行exit_func;（5）執行以前儲存的操作；（6）掃描new棧，從棧頂到棧低依次執行enter_func；（7）最後檢測目的狀態是否是葉節點狀態，否，則依次進入default_child節點，並執行enter_func。模組實現程式碼如下：

#define SINGLE_STATE_MAX_EVENT 10

#define STATE_TREE_DEPTH 10

typedef int FSM_EVENT_ID;

typedef struct event_param_st

{

FSM_EVENT_ID id;

union{

int i;

}data;

}FSM_EVENT;

typedef int FSM_STATE_ID;

typedef void (*FSM_FUNC)(FSM_EVENT *);

typedef struct state_event_st

{

FSM_FUNC func;

FSM_EVENT_ID event;

FSM_STATE_ID state;

}FSM_STATE_EVENT;

typedef struct state_st

{

FSM_STATE_ID id;

char*name;

FSM_STATE_ID parent;

FSM_STATE_ID default_child;

FSM_FUNC enter_func;

FSM_FUNC exit_func;

FSM_STATE_EVENT event_table[SINGLE_STATE_MAX_EVENT];

}FSM_STATE;

typedef FSM_STATE STATE_TABLE[];

typedef FSM_STATE * PTR_STATE_TABLE;

#define END_EVENT_ID -1

#define END_STATE_ID -1

#define BEGIN_FSM_STATE_TABLE(state_stable) static STATE_TABLE state_stable={

#define BEGIN_STATE(id,name,parent,default_child,enter_func,exit_func) {id,name,parent,default_child,enter_func,exit_func,{

#define STATE_EVENT_ITEM(func,event,state)

{func,event,state},

#define END_STATE(id) {NULL,END_EVENT_ID,END_STATE_ID}}},

#define END_FSM_STATE_TABLE(state_stable) {END_STATE_ID,NULL,END_STATE_ID,END_STATE_ID,NULL,NULL,NULL}};

typedef struct fsm_st

{

FSM_STATE_ID state_id;

FSM_FUNC default_func;

PTR_STATE_TABLE state_tables;

}FSM;

void fsm_init(FSM &fsm)

{

FSM_STATE *state=&(fsm.state_tables[fsm.state_id]);

while(state->default_child!=END_STATE_ID)

{

state=&(fsm.state_tables[state->default_child]);

if(state->enter_func)

state->enter_func(NULL);

}

fsm.state_id=state->id;

}

void fsm_do_event(FSM &fsm, FSM_EVENT &event)

{

FSM_STATE *state;

FSM_STATE_ID state_id,old_state_id,new_state_id;

FSM_STATE_ID oldStack[STATE_TREE_DEPTH],newStack[STATE_TREE_DEPTH];

int old_cur=0,new_cur=0;

bool isMatch=false;

FSM_FUNC match_func=NULL;

int i=0;

state_id=old_state_id=fsm.state_id;

{

i=0;

state=&(fsm.state_tables[state_id]);

while(state->event_table[i].event!=END_EVENT_ID)

{

if(state->event_table[i].event==event.id)

{

isMatch=true;

match_func=state->event_table[i].func;

new_state_id=state->event_table[i].state;

break;

}

i++;

}

if(isMatch==false)

state_id=state->parent;

else

break;

}while(state->parent!=END_STATE_ID);

if(isMatch==false)

{

if(fsm.default_func)

fsm.default_func(&event);

return;

}

if(new_state_id==old_state_id)

{

if(match_func)

match_func(&event);

return;

}

state_id=old_state_id;

{

oldStack[old_cur++]=state_id;

state=&(fsm.state_tables[state_id]);

state_id=state->parent;

}while(state->parent!=END_STATE_ID);

state_id=new_state_id;

{

newStack[new_cur++]=state_id;

state=&(fsm.state_tables[state_id]);

state_id=state->parent;

}while(state->parent!=END_STATE_ID);

while(oldStack[old_cur-1]==newStack[new_cur-1])

{

old_cur--;

new_cur--;

}

for(i=0;i<old_cur;i++)

{

if(fsm.state_tables[oldStack[i]].exit_func)

fsm.state_tables[oldStack[i]].exit_func(&event);

}

if(match_func)

match_func(&event);

for(i=new_cur;i>0;i--)

{

if(fsm.state_tables[newStack[i-1]].enter_func)

fsm.state_tables[newStack[i-1]].enter_func(&event);

}

state=&(fsm.state_tables[new_state_id]);

while(state->default_child!=END_STATE_ID)

{

state=&(fsm.state_tables[state->default_child]);

if(state->enter_func)

state->enter_func(&event);

}

fsm.state_id=state->id;

} 使用舉例，僅僅列舉一個狀態表和簡單的狀態機初始化，狀態和事件應該為enum，當前使用數字，僅為了舉例，操作的實現不在寫出。

BEGIN_FSM_STATE_TABLE(my_state_table)

BEGIN_STATE(0,"first",END_STATE_ID,2,enter_fsm,exit_fsm)

STATE_EVENT_ITEM(func_fsm,1,1)

STATE_EVENT_ITEM(func_fsm,2,2)

END_STATE(0)

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