之前写过一篇状态机的实用文章，很多朋友说有几个地方有点难度不易理解，今天给大家换种简单写法，使用函数指针的方法实现状态机。

状态机简介

有限状态机FSM是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，是一种逻辑单元内部的高效编程方法，可以根据不同状态或者消息类型进行相应的处理逻辑，使得程序逻辑清晰易懂。

函数指针实现FSM

使用函数指针实现FSM可以分为3个步骤

1. 建立相应的状态表和动作查询表

2. 根据状态表、事件、动作表定位相应的动作处理函数

3. 执行完成后再进行状态的切换

代码实现步骤

1. 定义状态数据的枚举类型

typedef enum {  state_1=1,  state_2,  state_3,  state_4}State;

1. 定义事件的枚举类型

typedef enum{  event_1=1,  event_2,  event_3,  event_4,  event_5}EventID;

1. 定义状态表的数据类型

typedef struct{    int event;   //事件    int CurState;  //当前状态    void (*eventActFun)();  //函数指针    int NextState;  //下一个状态}StateTable;

1. 定义处理函数及建立状态表

void f121(){    printf("this is f121\n");}void f221(){    printf("this is f221\n");}void f321(){    printf("this is f321\n");}

void f122(){    printf("this is f122\n");}

StateTable fTable[] ={    //{到来的事件，当前的状态，将要要执行的函数，下一个状态}    { event_1,  state_1,    f121,  event_2 },    { event_2,  state_2,    f221,  event_3 },    { event_3,  state_3,    f321,  event_4 },    { event_4,  state_4,    f122,  event_1 },    //add your code here};

1. 状态机类型，及状态机接口函数

/*状态机类型*/typedef struct {    int curState;//当前状态    StateTable * stateTable;//状态表    int size;//表的项数}fsmType;

/*状态机注册,给它一个状态表*/void fsmRegist(fsmType* pFsm, StateTable* pTable){    pFsm->stateTable = pTable;}

/*状态迁移*/void fsmStateTransfer(fsmType* pFsm, int state){    pFsm->curState = state;}

/*事件处理*/void fsmEventHandle(fsmType* pFsm, int event){    StateTable* pActTable = pFsm->stateTable;    void (*eventActFun)() = NULL;  //函数指针初始化为空    int NextState;    int CurState = pFsm->curState;    int maxNum = pFsm->size;    int flag = 0; //标识是否满足条件

    /*获取当前动作函数*/    for (int i = 0; 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 = 1;            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        fsmStateTransfer(pFsm, NextState);    }    else    {        printf("there is no match\n");    }}

附代码

代码直接复制过去就行啦，本想打包的，太麻烦了。

测试程序

//编译器：http://www.dooccn.com/cpp///来源：技术让梦想更伟大//作者：李肖遥#include 

typedef enum {  state_1=1,  state_2,  state_3,  state_4}State;

typedef enum{  event_1=1,  event_2,  event_3,  event_4,  event_5}EventID;

typedef struct {    int event;   //事件    int CurState;  //当前状态    void (*eventActFun)();  //函数指针    int NextState;  //下一个状态}StateTable;

void f121(){    printf("this is f121\n");}void f221(){    printf("this is f221\n");}void f321(){    printf("this is f321\n");}

void f122(){    printf("this is f122\n");}

StateTable fTable[] ={    //{到来的事件，当前的状态，将要要执行的函数，下一个状态}    { event_1,  state_1,    f121,  event_2 },    { event_2,  state_2,    f221,  event_3 },    { event_3,  state_3,    f321,  event_4 },    { event_4,  state_4,    f122,  event_1 },    //add your code here};

/*状态机类型*/typedef struct {    int curState;//当前状态    StateTable * stateTable;//状态表    int size;//表的项数}fsmType;

/*状态机注册,给它一个状态表*/void fsmRegist(fsmType* pFsm, StateTable* pTable){    pFsm->stateTable = pTable;}

/*状态迁移*/void fsmStateTransfer(fsmType* pFsm, int state){    pFsm->curState = state;}

/*事件处理*/void fsmEventHandle(fsmType* pFsm, int event){    StateTable* pActTable = pFsm->stateTable;    void (*eventActFun)() = NULL;  //函数指针初始化为空    int NextState;    int CurState = pFsm->curState;    int maxNum = pFsm->size;    int flag = 0; //标识是否满足条件

    /*获取当前动作函数*/    for (int i = 0; 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 = 1;            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        fsmStateTransfer(pFsm, NextState);    }    else    {        printf("there is no match\n");    }}

int main(){    fsmType pType;    fsmRegist(&pType,fTable);    pType.curState = state_1;    pType.size = sizeof(fTable)/sizeof(StateTable);

    printf("init state:%d\n\n",pType.curState);

    fsmEventHandle(&pType,event_1);    printf("state:%d\n\n",pType.curState);

    fsmEventHandle(&pType,event_2);    printf("state:%d\n\n",pType.curState);

    fsmEventHandle(&pType,event_3);    printf("state:%d\n\n",pType.curState);

    fsmEventHandle(&pType,event_4);    printf("state:%d\n\n",pType.curState);

    fsmEventHandle(&pType,event_2);    printf("state:%d\n\n",pType.curState);

    return 0;}

编译结果

总结

使用函数指针实现的FSM的过程还是比较费时费力的，但是这一切相对一大堆的if/else、switch/case来说都是值得的，当你的程序规模变得越来越大的时候，基于这种表结构的状态机，维护程序起来会清晰很多。