状态机 - 用于保存状态、事件和pFuncs的结构体

Question

状态机 - 用于保存状态、事件和pFuncs的结构体

4

如果我制作了一个状态机并想要使用这样的接口：

AddState ( state1, state2, Key_UP );
AddEvent ( Key_UP );
AddEventFunction ( Key_UP, &UP_Function);
AddStateFunction ( state1, &State1_In_Function, &State1_Out_Function);
AddStateFunction ( state2, &State2_In_Function, &State2_Out_Function);

State1_In_Function  ( void ) { printf ( "In #1 \n" ); }
State1_Out_Function ( void ) { printf ( "Out #1 \n" ); }
State2_In_Function  ( void ) { printf ( "In #2 \n" ); }
State2_Out_Function ( void ) { printf ( "Out #2 \n" ); }
UP_Function         ( void ) { printf ( "Goin UP \n" ); }

那么当我处于state1状态时，FSM接收到Key_UP时，程序将打印：

Out #1
Goin UP
In #2

问题是如何在类内部存储状态和转换信息，而不需要程序员改变数组大小。我考虑使用2D数组并将其制作成状态表，然后为了使其更加便携，我将使用向量类型来根据需要调整大小以处理事件和状态的添加。向量的问题在于许多嵌入式设备无法使用内存分配调用。我的第二个选择是调用一个构造函数，并将状态机的大小传递给它，但是如果我添加任何新的状态或事件，则也需要更改这些值...那么我应该如何存储我的状态、事件和函数指针呢？

- uMinded

基于Matthieu的下面的示例，我已经完成了一个完全符合我的要求的工作系统！如果你感兴趣，请查看完整的程序HERE，只需执行“g++ file.cpp”，它就可以编译而没有任何错误！ - uMinded

3个回答

0

我建议你看一下Boost.StateChart，如果需要的话，可以用你想要的API构建一个薄层。

这应该能解决你设计适当数据结构的需求。

- Benoît

2

我不确定Boost.StateChart是否适用于嵌入式设备。 - Matthieu M.

1

OP明确提到他所关心的平台上没有堆分配内存可用。这意味着他正在使用C++的子集，而不是完整的标准。就我个人而言，我不了解Boost.StateChart内在机制是否可行...因此这是一种评论。你知道它们吗？ - Matthieu M.

我必须说我不知道，但是尝试一下也许会有所收获。 - Benoît

在嵌入式设备上获取Boost库并不是不可能，但它们会增加大量的存储空间。我曾经尝试在一个73MHz的ARM上添加Boost库，但它使我的代码大小超出了闪存空间。因此，我正在尝试编写自己的嵌入式状态机实现。 - uMinded

0

顺便说一下，你可以可爱地这样做。

- spraff

很遗憾，这有点过于简单了。我的大多数状态机都有约30个状态和5个事件。 - uMinded

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Matthieu M. · Accepted Answer

虽然有点困难，但你可以简单地将它们存储在堆栈上 :)

不过，这仍然是一个有趣的解决方案，所以这里给出一个示例。其基本原理是利用装饰器和可变性。以下是代码示例：

State state1, state2; // creates a state
Event KEY_UP;
Event KEY_DOWN;

Transition t0(state1, KEY_UP, state2);
Transition t1(state2, KEY_DOWN, state1);

它是如何工作的？

与其说state1是一个“简单”的对象，不如说它稍微有些复杂。可能像这样：

struct State;

struct StateImpl {
  StateImpl(char const* n): name(n) {}
  char const* name;
};

struct StateNode {
  StateNode(Event e, State const& s, StateNode const* n):
    event(e), state(s), next(n) {}

  Event event;
  State const& destination;
  StateNode const* next;
};

struct State {
  State(char const* name):
    me(0), impl(name) {}

  StateNode const* me;
  StateImpl impl;
};

然后我们定义一个Transition：

struct Transition {
  Transition(State& origin, Event e, State const& destination):
    node(e, destination, origin.me)
  {
    origin.me = node;
  }
  StateNode node;
};

简单来说，我们正在构建一个单向链表，其中头部位于State。每次添加转换时，我们更新头部。

在事件发生时，需要遍历此列表，直到遇到事件并适当地分派，或者到达空指针，表示该状态不应接收该事件。