實際的狀態機程式設計思想例子(zz)

2021-07-26 20:30:12 字數 1453 閱讀 5771

看看小時候玩的5塊錢那種最簡單的電子錶。只有2個按鈕就能操作。

暫且稱為按鈕a和按鈕b

現給出乙個完整的功能文字描述:

在顯示時間時按a,螢幕顯示變成日期

在顯示日期時按a,螢幕顯示變成秒鐘

在顯示秒鐘時按a,螢幕顯示變成時間

在顯示秒鐘時按b,秒鐘歸0

在顯示時間時按b,螢幕 時間、日期交替顯示。

在時間、日期交替顯示時按b,螢幕「時」閃爍

在「時」閃爍時按b,螢幕「時」加1,超過23回0

在「時」閃爍時按a,螢幕「分」閃爍

在「分」閃爍時按b,螢幕「分」加1,超過59回0

在「分」閃爍時按a,螢幕「月」閃爍

在「月」閃爍時按b,螢幕「月」加1,超過12回0

在「月」閃爍時按a,螢幕「日」閃爍

在「日」閃爍時按b,螢幕「日」加1,超過31回0

在「日」閃爍時按a,螢幕回到時間顯示

如果按照新手的思路,嘗試去畫流程圖,很快就會陷入一頭霧水:你會發現實現這個功能的程式根本就沒有「確定的流程」。因為程式實際流程是根據人的操作而變化的。程式執行到什麼地方,完全取決於兩個鍵的次序,有無數種次序組合,根本不可能畫出流程圖來。

但是我們會發現,這個電子錶功能的「語言描述」在語法上似乎有某種規律,就是:

當系統處於某狀態(s1)時,如果發生了什麼事情(e),就執行某功能(f),然後系統變成新狀態(s2)

只要能用上面這句話描述的系統,都可以用一種狀態跳轉機制很方便的實現

,並且一句話其實就是乙個if(...),無論有多少多複雜的功能,只要能用上面這句話描述,都可以通過狀態機程式設計實現。 

我們將它們抽象。整個系統中有2個事件分別是:a按下,b按下

a按下(可以是中斷)時執行:

if(status==date) 

//當顯示日期時按下a鍵

if(status==sec) 

//當顯示秒鐘時按下a鍵

if(status==set_hour) 

//當設定「小時」時按下a鍵

if(status==set_minut) 

//當設定「分鐘」時按下a鍵

.....

.....

}b按下(可以是中斷)時執行:

if(status==time) 

//當顯示時間時按下b鍵

if(status==timedate) 

//當日期交替顯示時按下b鍵

if(status==set_hour) 

//當設定「時」時按下b鍵

.....

..... 

}和語言描述完全一致,很快就能寫完程式。這就是最簡單的狀態機思想。

當然,上述一大堆if可以用switch case來實現

實際中,大量的併發過程都可以表述為狀態跳轉關係,從而將cpu從過程中解放出來,只需處理狀態關係,因為真正需要cpu的是狀態變化的時刻,而不是過程中大量的等待,這樣大量的併發過程都可以並行處理。

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