实现 FSM 真的需要函数指针吗？答案

【问题标题】：Are function pointers really needed for implementing a FSM?实现 FSM 真的需要函数指针吗？
【发布时间】：2011-05-18 09:10:31
【问题描述】：

我在后面的文章中阅读了http://www.netrino.com/Embedded-Systems/How-To/State-Machines-Event-Driven-Systems，他们提供了 C 语言中小型 FSM 的实现。

我不太明白他们为什么选择函数指针。在我的理解中，当需要相同的接口，但对于不同类型的“事件”时，函数指针很有用，例如解析一些互联网协议数据包（注册一个函数指针并为其分配不同的函数很方便，一个解析HTTP，其次是解析 FTP 等等。这只是一个例子，但我想你明白了我的意思）。

但这不是我在文章中看到的，恕我直言，状态机的直接实现就足够了，还是我错了？

【问题讨论】：

标签： c data-structures function-pointers

【解决方案1】：

实现 FSM 最直接的方法是通过函数指针。
在 FSM 中，定义了将事件和状态与特定行为相关联的映射。
所以根据不同的状态，同样的事件应该被区别对待。函数指针的用法最适合这个。
此外，它易于扩展。要添加新行为，您只需添加新函数并更新新行为的映射表即可。
它还可以扩展为拥有多个状态机。
我想可能还有其他“黑客”来实现 FSM，但函数指针是标准化的方法。

【讨论】：

【解决方案2】：

我承认，那篇文章对我来说有点过头了。但我会说，我见过的用 C 创建有限状态机的最简单、最优雅的方法之一是来自 this post

这是一个片段

#define FSM
#define STATE(x)      s_##x :
#define NEXTSTATE(x)  goto s_##x

FSM {
  STATE(x) {
    ...
    NEXTSTATE(y);
  }

  STATE(y) {
    ...
    if (x == 0) 
      NEXTSTATE(y);
    else 
      NEXTSTATE(x);
  }
}

在任何情况下，有些人可能会拒绝使用goto，但我认为这是一个非常漂亮地使用它的实现。

所以要回答你的问题，是的，我不仅认为函数指针对于 FSM 来说可能是矫枉过正，而且它还容易混淆代码。

【讨论】：

【解决方案3】：

首先，看看这个this answer，它（在我看来）比你发布的更容易理解。

其次，你是对的：函数指针对于为相同的“事件模式”实现不同的行为很有用。这就是 OOP 中通常所说的多态性（查看 this wikipedia article）。

所以，如果你想一想……这正是 FSM 所需要的：以不同的方式对同一事件做出反应，即：为 FSM 中的每个状态转换实现不同的功能。

乍一看，您可以说“经典” switch 语句就足以实现这一点，但从长远来看，扩展函数指针实现的灵活性和机会将为您带来回报。

【讨论】：