Question

我正在实时机器控制系统上工作，该系统执行一系列任务，并且应对大量输入做出反应。我决定使用状态机来实现该系统。

过去，我曾经使用过基于简单开关/案例的状态机，并且希望过渡到更易于维护的解决方案。目前，我对如何处理输入和转换有些困惑。

例如，我有一个AnalogInput类，可为我提供应监视的测量值。假设我有一个状态 WaitForThreshold ，该状态应读取AnalogInput，然后在达到阈值时进行转换。

我要 a）将对AnalogInput类的引用传递给 WaitForThreshold 类，并允许其监视输入本身，并向StateMachine类发出希望转换的信号。

b）创建专用事件 LaserMeasurementAtThreshold 和状态转换图：StateMachine.addTransition（State A，Event e，State B）

c）创建更多通用事件 AnalogInputChanged 并为每个事件实现事件处理程序，这再次向StateMachine发出信号，表明需要进行过渡

选项a本质上是简单的开关/案例状态机的较大版本，可能会随着时间的推移而变得混乱，但提供了极大的灵活性，并且b / c似乎更加结构化和整洁，但似乎我可能不得不跳过很多由于事件数量可能非常大，因此无法实现相对简单的任务。

有人能提供一些关于状态机设计的见识吗，其中必须监视大量的输入源和类型，并且事件很大程度上是特定于状态的（大多数事件仅涉及单个状态）？

状态机设计可能还有其他选择来控制必须执行一系列步骤的系统（必须可以进行非线性，循环和转移）

语言：C ++

谢谢

Answer 1

我相信将其作为过渡表来实现会更清晰：

typedef (void)((*Pointer_To_Transition_Function)());
struct Table_Entry
{
  Input_Type input_value;
  Pointer_To_Transisiton_Function p_trans_function;
};

static const Table_Entry Transition_Table[] = 
{
  {4, Read_Sensor},
};
static const size_t transition_quantity =  
    sizeof(Transition_Table) / sizeof(Transition_Table[0]);

//...
for (size_t index = 0; index < transition_quantity; ++index)
{
  if (input_value = Transition_Table[index].input_value)
  {
    Pointer_To_Transition_Function p_function = Transition_Table[index].p_trans_function;
    // Call the function:
    p_function();
    break;
  }
}

您可以使用std::map，但必须在运行时初始化std::map。该表（数组）是静态且恒定的，因此可以将其放置在只读内存段中（对于嵌入式系统很方便）；并且不使用动态内存分配。

编辑1：表格的ASCII图

+-------------+--------------------------------+  
| Input value | Pointer to transition function |  
+-------------+--------------------------------+  
|     4       |   Read sensor                  |
+-------------+--------------------------------+  
|     2       |   Start motor                  |
+-------------+--------------------------------+

状态机设计处理数据输入

1 个答案: