带函数指针的状态机：如何设置函数指针？

Posted 2023-02-22

【中文标题】带函数指针的状态机：如何设置函数指针？

【英文标题】：State machines with function pointers: how to set the function pointers?

【发布时间】：2012-12-13 16:23:19

【问题描述】：

This question 询问有 100 个状态且每个状态有 100 个事件的有限状态机，然后对使用 if-else、switch 语句或函数指针来实现状态机进行简要比较。

我的问题是：如果使用函数指针，如何正确设置函数指针？使用if-else 或switch 语句（在这种情况下，函数指针是否更像是一种混合解决方案）？还是有其他常用的方法？

【参考方案1】：

我希望每个状态都由一个函数表示，并且所有状态都可以“了解”彼此。

所以，设置可以是直接的：

void set_state(void (*state)(void))

  the_current_state = state;


void state_idle(void)

  printf("oh, hai, boring to be in the idle state, let's switch\n");
  set_state(state_busy);

这假定当前状态由全局函数指针 (the_current_state) 建模。

您当然也可以让每个状态返回新状态，或者NULL 表示“不要切换”。

【参考方案2】：

您可以执行以下操作：

typedef int (*current_state) (void);
typedef int (*nextnew_state) (void);
struct FuncPointerState

  current_state curr_state;
  nextnew_state next_state;
; 


/*init_state is the initial function state*/
struct FuncPointerState FpState = init_state, NULL;     
int iRet = 0;

while(1)


   iRet = FpState.curr_state();
   if(iRet<= 0 )
   
      return iRet;
   
   if(NULL==FpState.next_state)
   
     /* State Machine finished it's job */
      break;
   
   FpState.curr_state = FpState.next_state;

每个状态函数都应该填充 next_state 指针。此外，您可以修改函数指针以获取输入参数。

【参考方案3】：

struct state_fn 
   void (*handler)(void);
;

static int state;
static struct state_fn[MAX_STATE] = 
    .handler = handler_state_0, ,
    .handler = handler_state_1, ,
    .handler = handler_state_2, ,
;

然后调用state_fn[state]->handler();

您可以选择从结构中添加参数。像这样：

struct state_fn 
    void (*handler)(void *data);
    void *data;

然后调用state_fn[state]->handler(state_fn[state]->data);

 .handler = handler_state_0, .data = "blabla" ,

如果一个函数处理程序可以服务于多个状态，这很方便。