整理：状态机的两种写法对比

Myth丶恋晨 2022-09-24 10:26 151阅读 0赞

**    状态机可以用两种方法实现：竖着写(在状态中判断事件)和横着写(在事件中判断状态)。这两种实现在本质上是完全等效的，但在实际操作中，效果却截然不同。**

==================================

**竖着写(在状态中判断事件)  ** C代码片段

==================================

cur\_state = nxt\_state;

switch(cur\_state)

\{                  //在当前状态中判断事件

case s0:       //在s0状态

if(e0\_event)

\{    //如果发生e0事件，那么就执行a0动作，并保持状态不变；

执行a0动作;

//nxt\_state = s0;       //因为状态号是自身，所以可以删除此句，以提高运行速度。

\}

else if(e1\_event)

\{   //如果发生e1事件，那么就执行a1动作，并将状态转移到s1态；

执行a1动作;

nxt\_state = s1;

\}

else if(e2\_event)

\{  //如果发生e2事件，那么就执行a2动作，并将状态转移到s2态；

执行a2动作;

nxt\_state = s2;

\}

break;

case s1:         //在s1状态

if(e2\_event)

\{  //如果发生e2事件，那么就执行a2动作，并将状态转移到s2态；

执行a2动作;

nxt\_state = s2;

\}

break;

case s2:         //在s2状态

if(e0\_event)

\{   //如果发生e0事件，那么就执行a0动作，并将状态转移到s0态；

执行a0动作;

nxt\_state = s0;

\}

\}

==================================

**横着写(在事件中判断状态)  ** C代码片段

==================================

//e0事件发生时，执行的函数

void e0\_event\_function(int \* nxt\_state)

\{

int cur\_state;

cur\_state = \*nxt\_state;

switch(cur\_state)

\{

case s0:

case s2:

执行a0动作;

\*nxt\_state = s0;

\}

\}

//e1事件发生时，执行的函数

void e1\_event\_function(int \* nxt\_state)

\{

int cur\_state;

cur\_state = \*nxt\_state;

switch(cur\_state)

\{

case s0:

执行a1动作;

\*nxt\_state = s1;

\}

\}

//e2事件发生时，执行的函数

void e2\_event\_function(int \* nxt\_state)

\{

int cur\_state;

cur\_state = \*nxt\_state;

switch(cur\_state)

\{

case s0:

case s1:

执行a2动作;

\*nxt\_state = s2;

\}

\}

上面横竖两种写法的代码片段，实现的功能完全相同，但是，横着写的效果明显好于竖着写的效果。理由如下：

1、竖着写隐含了优先级排序(其实各个事件是同优先级的)，排在前面的事件判断将毫无疑问地优先于排在后面的事件判断。这种if/else if写法上的限制将破坏事件间原有的关系。而横着写不存在此问题。

2、由于处在每个状态时的事件数目不一致，而且事件发生的时间是随机的，无法预先确定，导致竖着写沦落为顺序查询方式，结构上的缺陷使得大量时间被浪费。对于横着写，在某个时间点，状态是唯一确定的，在事件里查找状态只要使用switch语句，就能一步定位到相应的状态，延迟时间可以预先准确估算。而且在事件发生时，调用事件函数，在函数里查找唯一确定的状态，并根据其执行动作和状态转移的思路清晰简洁，效率高，富有美感。

总之，我个人认为，在软件里写状态机，使用横着写的方法比较妥帖。

竖着写的方法也不是完全不能使用，在一些小项目里，逻辑不太复杂，功能精简，同时为了节约内存耗费，竖着写的方法也不失为一种合适的选择。

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