国家机器实施

Question

我正在寻找一些通用的

1. 优化
2. 正确性
3. 扩展

关于我当前的C ++ Hierarchical State Machine实现的建议。

样品

variable isMicOn = false
variable areSpeakersOn = false
variable stream = false
state recording
{
        //override block for state recording
        isMicOn = true //here, only isMicOn is true              
        //end override block for state recording
}
state playback
{
        //override block for state playback
        areSpeakersOn = true //here, only areSpeakersOn = true
        //end override block for state playback
        state alsoStreamToRemoteIp
        {
                //override block for state alsoStreamToRemoteIp
                stream = true //here, both areSpeakersOn = true and stream = true
                //end override block for state alsoStreamToRemoteIp
        }
}

goToState(recording)
goToState(playback)
goToState(playback.alsoStreamToRemoteIp)

实施

目前，HSM是作为树结构实现的，其中每个州可以具有可变数量的状态作为子节点。

每个状态都包含一个可变数量的“覆盖”块（在std :: map中），它们会覆盖基值。在根状态，状态机具有一组初始化为某些默认值的变量（函数，属性...）。每次我们进入子状态时，“覆盖”列表定义应该替换父状态中相同名称的变量和值的变量和值。为了清晰起见，更新了原件。

引用变量

在运行时，当前状态存储在堆栈中。

每次引用变量时，都会执行向下堆栈遍历以查找最高覆盖，或者在没有覆盖的情况下执行默认值。

切换状态

每次切换到单个状态帧时，状态都会被压入堆栈。

每次切换到状态时，我都会追踪一个树形下降，它将我从当前状态转移到根状态。然后我从目标状态到树状态下降到根状态，直到我看到当前跟踪与前一个跟踪匹配。我宣布这两条轨迹相遇的交叉点。然后，为了切换到目标状态，我从源下降，从堆栈弹出状态帧，直到我到达交叉点。然后我升入目标节点并将状态帧推入堆栈。

所以对于上面的代码示例

状态切换的执行跟踪

• 来源州=录制

• 目标状态= alsoStreamToRemoteIp

• 来自source = recording-＆gt; root（trace = [root]）

• 目标的下降= alsoStreamToRemoteIp-＆gt; playback-＆gt; root（trace = [playback，root]）

• 在root上相交。

从录音切换到alsoStreamToRemoteIp，

1. 从堆栈中弹出“录制”（并调用其退出函数...此处未定义）。
2. 将“回放”推入堆栈（并调用enter函数）。
3. 将“alsoStreamToRemoteIp”推入堆栈（并调用enter函数）。

Answer 1

我不确定我是否遵循此处的所有细节。但是，您似乎正在描述具有多个状态机的FSM（有限状态机）实现。有时，当特定事件（E1）发生在FSM F1的特定状态（S1）时，您需要输入新的FSM（称之为F2）以简化整体处理。

如果是这种情况，那么当S1中出现E1时，您需要调用一个接管事件读取的动作例程并实现F2 FSM。调用时，它开始在F2的开始状态下处理，并处理相关的子事件。当它到达其结束状态时，F2的解释器结束。它可能会将一些信息返回到F2运行时暂停的F1动作例程，并且F1中的下一个状态可能会受到影响。

您的描述的其余部分 - 例如“覆盖块” - 对于无法访问您的实现的人来说没有多大意义。

Answer 2

两件事：

1：对于大多数情况，只是将程序的状态表示为模型，并直接或通过MVC模式与其进行交互。

2：如果你真的需要一个FSM，即你想随机地为你的模型做一堆动作，那么在某些时候只允许其中一些动作。然后....

仍然将程序的状态保持在模型中（或多个模型取决于分解和复杂性）并表示状态和转换，如。

class State:
   def __init__(self):
      self.neighbors = {}

其中邻居包含{Action: State}的字典，以便您可以执行类似

的操作

someAction.execute() # Actions manipulate the model (use classes or lambdas)
currentState = currentState.neighbors[someAction]

甚至更酷，有一个无限循环从邻居中随机选择一个动作，执行它，并无限期地移动状态。这是测试你的程序的好方法。