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有限状态机(Finite-statemachine,FSM)的C语言实现

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

有限状态机,也称为FSM(Finite State Machine),其在任意时刻都处于有限状态集合中的某一状态。当其获得一个输入字符时,将从当前状态转换到另一个状态,或者仍然保持在当前状态。任何一个FSM都可以用状态转换图来描述,图中的节点表示FSM中的一个状态,有向加权边表示输入字符时状态的变化。如果图中不存在与当前状态与输入字符对应的有向边,则FSM将进入“消亡状态(Doom State)”,此后FSM将一直保持“消亡状态”。状态转换图中还有两个特殊状态:状态1称为“起始状态”,表示FSM的初始状态。状态6称为“结束状态”,表示成功识别了所输入的字符序列。

在启动一个FSM时,首先必须将FSM置于“起始状态”,然后输入一系列字符,最终,FSM会到达“结束状态”或者“消亡状态”。

状态机可归纳为4个要素,即现态、条件、动作、次态。“现态”和“条件”是因,“动作”和“次态”是果。

  • 现态:是指当前所处的状态。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

c语言实现

直接先上个图,就按照这个状态来写:

当事件是1的时候,进入的是周一,它的下一个状态是周二。依次类推

  • 定义我们上图的状态

  • 继续定义出触发的事件

  • 定义状态表的数据结构

  • 定义出FSM的状态表

  • 状态机的注册和状态转移

  • 事件处理的动作实现

  • 再在主函数中调用就好了。

看完整的代码:

运行的效果:

 


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