Comment implémenter efficacement des machines à états en C : une comparaison des techniques ?

Conception de machines à états en C

Exploration des problèmes :

Dans le domaine des systèmes embarqués, les machines à états sont essentielles pour gérer des comportements complexes pilotés par des événements. Cette question explore les techniques de mise en œuvre éprouvées pour la conception de machines à états efficaces en C.

Techniques de mise en œuvre :

Approche de tableau de structure et de boucle :

Cette approche classique utilise un tableau de structures, appelé « table de transition », pour définir le comportement de la machine à états. Chaque entrée de structure représente une transition et se compose de :

• État actuel (st)
• Événement (ev)
• Fonction (fn) qui renvoie le nouvel état

Dans une boucle, la machine à états évalue les événements entrants par rapport aux transitions. Si une correspondance est trouvée, la fonction spécifiée est exécutée et l'état change en conséquence.

Conception de la table de transition et du répartiteur :

Cette approche introduit une « pompe d'événement » qui collecte les événements. Ces événements sont transmis à un « intégrateur d'événements » qui détermine l'état suivant sur la base d'une table de transition. La table de transition mappe les combinaisons événement-état aux fonctions de « répartiteur ». Les fonctions du répartiteur invoquent des « actions » qui mettent à jour l'état de la machine et effectuent les opérations souhaitées.

Avantages de l'approche Struct Array :

• Simple à mettre en œuvre
• Facile à entretenir et à modifier
• Peut gérer l'état imbriqué hiérarchies

Avantages de la table de transition et de la conception du répartiteur :

• Dissocie les événements des actions
• Facilite l'extensibilité en ajoutant de nouvelles actions ou des événements
• Prend en charge plusieurs machines à états en cours d'exécution simultanément

Considérations de conception supplémentaires :

• Utilisez des macros pour définir des états et des événements (par exemple, #define ST_INIT 0)
• Utilisez des « caractères génériques » (par exemple, ST_ANY) pour gérer les transitions dans n'importe quel state
• Assurez-vous que toutes les transitions possibles sont définies
• Passez une structure de contexte de machine d'état aux fonctions pour éviter les variables globales (utile pour exécuter plusieurs instances)

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!