大家晚上好，今天給大家分享一個(gè)篇關(guān)于狀態(tài)機(jī)的學(xué)習(xí)。為啥突然會(huì)寫這個(gè)話題，因?yàn)榻裉煲次恼潞鸵曨l學(xué)習(xí)的時(shí)候，突然看到了“狀態(tài)機(jī)”三個(gè)字，也突然讓我想起了，在剛?cè)肼氁患夜镜臅r(shí)候，看產(chǎn)品的源代碼畫出整個(gè)軟件框架流程圖來，現(xiàn)在我還清晰的記得當(dāng)時(shí)公司產(chǎn)品里面就有用到這個(gè)狀態(tài)機(jī)的用法，但是當(dāng)時(shí)我剛接觸到這個(gè)東西，看了老半天那個(gè)源碼嗎，沒看懂，因?yàn)槟菚r(shí)候第一次看那么大的工程量代碼，說實(shí)話腦袋有點(diǎn)暈暈的，不是很習(xí)慣。所以今天的文章只是帶大家入門和了解一下狀態(tài)機(jī)，等你真正在工作當(dāng)中有遇到這個(gè)狀態(tài)機(jī)作為開發(fā)需要的話，你再去深入研究。

一、什么是狀態(tài)機(jī)？

1、有限狀態(tài)機(jī)：

常說的狀態(tài)機(jī)是有限狀態(tài)機(jī)FSM（Finite State Machine）。FSM指的是有有限個(gè)狀態(tài)（一般是一個(gè)狀態(tài)變量的值），這個(gè)機(jī)器同時(shí)能夠從外部接收信號(hào)和信息輸入，機(jī)器在接收到外部輸入的信號(hào)后會(huì)綜合考慮當(dāng)前自己的狀態(tài)和用戶輸入的信息，然后機(jī)器做出動(dòng)作：跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)狀態(tài)。

舉個(gè)實(shí)際生活例子來理解一下，比如我們平時(shí)燒開水喝，在你沒燒之前，水的狀態(tài)是液態(tài)的，但是當(dāng)你把外界溫度一升高，水達(dá)到它的沸點(diǎn)之后，就會(huì)形成水蒸氣；當(dāng)你把外界溫度降下來，水蒸氣就有會(huì)變成液態(tài)的水了。這里是外界條件是溫度，溫度的變化會(huì)引起水的狀態(tài)的變化。這個(gè)例子可以和我們的狀態(tài)機(jī)來做一個(gè)簡單的思想對(duì)比。

2、考慮狀態(tài)機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)：

從剛才的定義來看，我們只要抓住狀態(tài)機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)來理解就行：

1、外部輸入

2、當(dāng)前狀態(tài)

3、下一個(gè)狀態(tài)

二、兩種狀態(tài)機(jī)類型：

（1）Moore型狀態(tài)機(jī)特點(diǎn)是：輸出只與當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)（與輸入信號(hào)無關(guān)）。相對(duì)簡單，考慮狀態(tài)機(jī)的下一個(gè)狀態(tài)時(shí)只需要考慮它的當(dāng)前狀態(tài)就行了。

（2）Mealy型狀態(tài)機(jī)的特點(diǎn)是：輸出不只和當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)，還與輸入信號(hào)有關(guān)。狀態(tài)機(jī)接收到一個(gè)輸入信號(hào)需要跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)機(jī)綜合考慮2個(gè)條件（當(dāng)前狀態(tài)、輸入值）后才決定跳轉(zhuǎn)到哪個(gè)狀態(tài)。

三、狀態(tài)機(jī)的常見用途：

（1）電路設(shè)計(jì)中廣泛使用了狀態(tài)機(jī)思想。

（2）FPGA程序設(shè)計(jì)。

（3）軟件設(shè)計(jì)（框架類型的設(shè)計(jì)，譬如操作系統(tǒng)的GUI系統(tǒng)、消息機(jī)制）。

四、狀態(tài)機(jī)解決了什么問題：

（1）我們平時(shí)寫程序都是順序執(zhí)行的，這種程序有個(gè)特點(diǎn)：程序的大體執(zhí)行流程是既定的，程序的執(zhí)行是遵照一定的大的方向有跡可尋的。

（2）但是偶爾會(huì)碰到這樣的程序：外部不一定會(huì)按照既定流程來給程序輸入信息，而程序還需要完全能夠接收并響應(yīng)外部的這些輸入信號(hào)，還要能做出符合邏輯的輸出。

五、實(shí)戰(zhàn)例子：

開鎖狀態(tài)機(jī)。功能描述：用戶連續(xù)輸入正確的密碼則會(huì)開鎖，如果密碼輸入過程錯(cuò)誤則鎖會(huì)退回到初始狀態(tài)重新計(jì)入密碼，即：用戶只需要連續(xù)輸入出正確的密碼即可開鎖（輸入錯(cuò)誤不用撤銷、也不用刪除）。

＃include ＜stdio．h＞

／／ 給狀態(tài)機(jī)定義狀態(tài)集

typedef enum

｛

STATE1，

STATE2，

STATE3，

STATE4，

STATE5，

STATE6，

STATE7，

｝STATE；

int main（void）

｛

int num ＝ 0；

／／ current＿state記錄狀態(tài)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，初始為STATE1，用戶每輸入一個(gè)正確的

／／ 密碼STATE就走一步，一直到STATE為STATE7后鎖就開了；其中只要有一次用戶

／／ 輸入對(duì)不上就回到STATE1．

STATE current＿state ＝ STATE1； ／／ 狀態(tài)機(jī)初始狀態(tài)為STATE1

／／ 第一步：實(shí)現(xiàn)一個(gè)用戶循環(huán)輸入密碼的循環(huán)

printf（＂請(qǐng)輸入密碼，密碼正確開鎖．＂）；

while （1）

｛

scanf（＂％d＂， ＆num）；

printf（＂num ＝ ％d．＂， num）；

／／ 在這里處理用戶的本次輸入

switch （current＿state）

｛

case STATE1：

if （num ＝＝ 1）

｛

current＿state ＝ STATE2； ／／ 用戶輸入對(duì)了一步，STATE走一步

｝

else

｛

current＿state ＝ STATE1；

｝

break；