状态模式(状态机)-蒲公英云

状态模式(状态机)

忘是亡心i 2023-02-20 07:08 245阅读 0赞

以前写状态机，比较常用的方式是用 if-else 或 switch-case，高级的一点是函数指针列表。最近，看了一文章《c语言设计模式–状态模式(状态机)》（来源：embed linux share，作者：亚索老哥）），原来状态机还可以这么简单地玩~~

亚索老哥提出的状态机六步法

(1)、定义状态接口
(2)、定义系统当前状态指针
(3)、定义具体状态，根据状态迁移图来实现具体功能和状态切换
(4)、定义主程序上下文操作接口
(6)、主程序通过上下文操作接口来控制系统当前状态的变化

亚索老哥的状态机例程

场景:

设计一个简单的MP3播放器，要求两个按键(播放/暂停、停止)分别控制MP3的播放/停止功能

按键功能：

[play/pause] 播放/暂停
[stop] 停止

状态迁移图：
在这里插入图片描述

#include <stdio.h>
/*********************************************** 1、定义状态接口，以MP3的状态接口为例，每种状态下都可能发生 两种按键动作。 ************************************************/
typedef struct State{ 
    void (* stop)();
    void (* palyOrPause)();
}State;
/*********************************************** 2、定义系统当前状态指针，保存系统的当前状态 ************************************************/
State * pCurrentState;
/*********************************************** 3、定义具体状态，根据状态迁移图来实现具体功能和状态切换。 ************************************************/
void ignore();
void startPlay();
void stopPlay();
void pausePlay();
void resumePlay();
//空闲状态时，stop键操作无效，play/pause会开始播放音乐
State IDLE = { 
        ignore,
        startPlay
};
//播放状态时，stop键会停止播放音乐，play/pause会暂停播放音乐
State PLAY = { 
        stopPlay,
        pausePlay
};
//暂停状态时，stop键会停止播放音乐，play/pause会恢复播放音乐
State PAUSE = { 
        stopPlay,
        resumePlay
};
void ignore()
{ 
    //空函数，不进行操作
}
void startPlay()
{ 
    //实现具体功能
    printf("开始播放音乐\n");
    //进入播放状态
    pCurrentState = &PLAY;
}
void stopPlay()
{ 
    //实现具体功能
    printf("停止播放音乐\n");
    //进入空闲状态
    pCurrentState = &IDLE;
}
void pausePlay()
{ 
    //实现具体功能
    printf("暂停播放音乐\n");
    //进入暂停状态
    pCurrentState = &PAUSE;
}
void resumePlay()
{ 
    //实现具体功能
    printf("恢复播放音乐\n");
    //进入播放状态
    pCurrentState = &PLAY;
}
/*********************************************** 4、定义主程序上下文操作接口，主程序只关心当前状态，不关心状态之间 是怎么变化的。 ************************************************/
void onStop();
void onPlayOrPause();
State context = { 
        onStop,
        onPlayOrPause
};
void onStop(State *pThis)
{ 
    pCurrentState->stop(pThis);
}
void onPlayOrPause(State *pThis)
{ 
    pCurrentState->palyOrPause(pThis);
}
/*********************************************** 5、初始化系统当前状态指针，其实就是指定系统的起始状态 ************************************************/
void init()
{ 
    pCurrentState = &IDLE;
}
/*********************************************** 6、主程序通过上下文操作接口来控制系统当前状态的变化 ************************************************/
void main()
{ 
    init();
    context.palyOrPause();//播放
    context.palyOrPause();//暂停
    context.palyOrPause();//播放
    context.stop();//停止
}