状态机学习

C++状态机编程思路及方法==================在C++中，状态机是一种重要的编程模式，用于模拟具有特定状态的系统或过程。

它通过将系统分解为一系列离散的状态，并定义状态之间的转换和事件处理方式，来实现系统的行为控制。

本篇文档将介绍C++状态机编程的思路和方法，主要包括以下方面：1. 确定状态--------在状态机编程中，首先需要确定系统的状态。

这包括定义状态的名称、含义以及状态之间的关系。

通常，一个状态机具有初始状态、结束状态以及一系列中间状态。

确定状态是状态机编程的基础，它能帮助我们清晰地理解系统的行为和流程。

2. 设计状态转换-----------状态转换是状态机编程的核心，它描述了系统在不同状态之间转移的条件和行为。

在设计状态转换时，需要确定触发状态转换的事件、转换的目标状态以及转换过程中的行为。

通常，状态转换图是用来描述状态转换的有效工具。

3. 定义状态类---------在C++中，可以使用类来定义状态和状态转换。

状态类包含了一个状态的属性和行为，以及与其他状态的转换关系。

在定义状态类时，需要确定类的成员函数和数据成员，以及成员函数的实现方式。

4. 实现状态转换-----------实现状态转换是状态机编程的关键步骤。

在C++中，可以通过在成员函数中调用其他成员函数或传递参数来实现状态转换。

在实现状态转换时，需要注意状态的保存和恢复，以确保状态机的正常运行。

5. 处理事件--------事件是触发状态转换的条件。

在状态机中，需要注册和处理各种事件。

处理事件的方式通常是在事件触发时调用相应的成员函数，以实现状态的转换和系统的行为控制。

6. 维护状态--------维护状态是状态机编程的重要环节。

它包括状态的保存和恢复两个方面。

在C++中，可以通过使用数据成员或外部变量来保存和恢复状态。

此外，还需要注意状态的异常处理和边界情况。

7. 测试和调试---------测试和调试是保证状态机编程正确性的重要步骤。

状态机编程思路及方法以状态机编程思路及方法为标题，写一篇文章。

一、引言状态机是一种常用的编程思路，它可以将程序的状态和状态之间的转换清晰地表达出来，使代码更加易于理解和维护。

本文将介绍状态机的基本概念、原理和实际应用，帮助读者更好地掌握状态机编程思路及方法。

二、状态机的基本概念1. 状态状态指的是程序运行过程中的一个特定阶段或情况，可以是系统状态、对象状态或任务状态等。

状态机将程序的运行过程抽象成一系列离散的状态，这些状态之间通过事件进行转换。

2. 事件事件是触发状态转换的信号或条件，可以是用户的输入、系统的通知或其他外部因素。

当一个事件发生时，状态机会根据当前的状态和事件，决定应该转换到哪个新的状态。

3. 转换转换表示状态之间的切换，它是从一个状态到另一个状态的过程。

转换可以是确定性的，也可以是非确定性的。

确定性转换是指根据当前状态和事件，只能转换到一个确定的新状态；非确定性转换是指根据当前状态和事件，可能转换到多个新状态中的任意一个。

三、状态机的原理状态机的原理是基于有限状态自动机（Finite State Automaton，简称FSA）。

FSA由一组状态、一组输入符号、一组输出符号和一组转移函数组成。

状态机在某个状态下，根据输入符号，通过转移函数确定下一个状态，并输出相应的输出符号。

通过这种方式，状态机能够根据不同的输入，自动地在不同的状态之间切换。

四、状态机的实际应用1. 编译器编译器是一个典型的实际应用场景，其中的词法分析和语法分析阶段使用状态机来处理输入的字符序列。

状态机可以根据不同的字符，切换到不同的状态，从而实现对输入的有效解析。

2. 游戏开发游戏中的角色状态管理、敌人行为控制等都可以使用状态机来实现。

例如，角色可以有站立、行走、奔跑等不同的状态；敌人可以有巡逻、追击、攻击等不同的状态。

通过状态机，游戏开发者可以方便地管理角色和敌人的行为逻辑。

3. 设备控制在嵌入式系统中，状态机常用于对设备的控制和调度。

FPGA之有限状态机学习笔记有限状态机（FSM）是由寄存器组合组合逻辑构成的硬件时序电路。

FSM 的状态只可能在同一时钟跳变沿的情况下才能从一个状态转向另一个状态。

Mealy型FSM的下一个状态不仅取决于当前所在状态，还取决于各个输入值。

Moore型FSM的下一个状态只取决于当前状态。

Verilog HDL可以用很多方法描述FSM，最常用的是用always语句和case 语句。

FSM常用模型有Gray和独热码两种，对于用FPGA实现的FSM建议采用独热码。

因为采用独热码可省下许多组合电路的使用，提高电路的速度和可靠性，且总的单元数并无显著增加。

用Verilog语言描述FSM，可以充分发挥硬件描述语言的抽象建模能力。

有限状态机设计的一般步骤：（1）、逻辑抽象，得出状态转换图（2）、状态化简（3）、状态分配（4）、选定触发器的类型并求出状态方程、驱动方程和输出方程（5）、按照方程得出逻辑图以下就是分别用独热码和Gray码实现上述状态的源程序:采用独热码源程序：module fsm(Clock,Reset,A,B,C,D,E,Multi,Contig,Single);input Clock;input Reset;input A,B,C,D,E;output Multi,Contig,Single;reg Multi;reg Contig;reg Single;parameter [6:0]S1=7'b0000001,S2=7'b0000010,S3=7'b0000100,S4=7'b0001000,S5=7'b0010000,S6=7'b0100000,S7=7'b1000000;parameter U_DL Y=1;reg [6:0] curr_st;reg [6:0] next_st;always @(posedge Clock or posedge Reset) beginif(!Reset)curr_st=S1;elsecurr_st= #U_DL Y next_st;endalways @(curr_st or A or B or C or D or E) begincase(curr_st)S1:beginMulti =1'b0;Contig =1'b0;Single =1'b0;if(A&~B&C)next_st =S2;else if(A&B&~C)next_st =S4;elsenext_st =S1;endS2:beginMulti =1'b1;Contig =1'b0;Single =1'b0;if(!D)next_st =S3;elsenext_st =S4;endS3:beginMulti =1'b0;Contig =1'b1;Single =1'b0;if(A|D)next_st =S4;elsenext_st =S3;endS4:beginMulti =1'b1;Contig =1'b1;Single =1'b0;if(A&B&~C)next_st =S5;elsenext_st =S4;endS5:beginMulti =1'b1;Contig =1'b0;Single =1'b0;next_st =S6;endS6:beginMulti =1'b0;Contig =1'b1;Single =1'b1;if(!E)next_st =S7;elsenext_st =S6;endS7:beginMulti =1'b0;Contig =1'b1;Single =1'b0;if(E)next_st =S1;elsenext_st =S7;enddefault:next_st =S1;endcaseendendmoduleModelsim仿真激励文件程序如下:`timescale 1 ns/ 1 psmodule fsm_vlg_tst();// constants// general purpose registersreg eachvec;// test vector input registersreg A;reg B;reg C;reg Clock;reg D;reg E;reg Reset;// wireswire Contig;wire Multi;wire Single;// assign statements (if any)fsm i1 (// port map - connection between master ports and signals/registers .A(A),.B(B),.C(C),.Clock(Clock),.Contig(Contig),.D(D),.E(E),.Multi(Multi),.Reset(Reset),.Single(Single));initialbeginClock=0;forever #10Clock=~Clock;endinitialbeginReset=0;#100Reset=1;endinitialbegin//{A,B,C,D,E}=5'b10101;//# 10// {A,B,C,D,E}=5'b11000;{A,B,C,D,E}=5'b10111;//A=1;//B=0;//C=1;#100//{A,B,C,D,E}=5'b10101;D=0;#50//{A,B,C,D,E}=5'b10111;A=1;D=1;#50//{A,B,C,D,E}=5'b11011;A=1;B=1;C=0;#100//{A,B,C,D,E}=5'b11010;E=0;#50//{A,B,C,D,E}=5'b11011;E=1;endendmodule注：initial块中语句是顺序执行的，因此在需要延时的时候，按相对时间延时。

状态机学习报告1.状态机概念状态机就是对具有逻辑顺序或时序规律的事件进行描述的一种方法，是由寄存器组和组合逻辑构成的硬件时序电路。

所有具有逻辑顺序和时序规律的事情都适合用状态机来描述。

状态机有三要素：状态（状态变量），在逻辑设计中，使用状态划分逻辑顺序时序规律。

输出，在某一个状态时特定发生的时间。

输入，状态机进入每个状态的条件。

2.状态机分类根据输出是否与输入条件有关，可以将状态机分为MOORE（摩尔）型和MEALY（米勒）两大类：A）摩尔型：状态机的输出仅依赖当前状态,与输入条件无关。

摩尔型状态机的描述方法：caseA: next_state <= BB: next_state <= C...endcaseB）米勒型：状态机的输出不仅依赖当前的状态，还与输入有关。

caseA: //不满足条件则停留在当前状态的跳转if(conditionA)next_state <= Belsenext_state <= AB: //两种不同次态的跳转if(conditionB)next_state <= Celsenext_state <= Dendcase另外，根据状态机数量是否有限，可将状态机分为FSM（有限状态机）和ISM（无限状态机）。

3.设计方法状态机的描述方式有：状态转移图、状态转移列表和HDL语言描述。

状态转移图经常在设计规划阶段定义逻辑功能时使用，也可以在分析已有源代码中的状态机时使用，这种图形化的描述方式有助于理解设计意图。

状态转移列表是用列表的方式描述状态机，是数字逻辑电路常用的设计方法之一，经常被用于状态化简，对于可编程逻辑设计而言，由于可用逻辑资源比较丰富，而且状态编码要考虑设计的稳定性、安全性等因素，所以并不经常使用状态转移列表优化状态。

使用HDL语言描述状态机应具有一定的灵活性，通过使用一些规范的描述方法，可以使HDL语言描述状态机更安全、更稳定、更高效、更易于维护。

状态机相关知识点状态机是一种用于描述系统行为的模型，它可以帮助我们理解和设计复杂的系统。

在计算机科学中，状态机通常用于描述程序或系统的行为，并且在编程中有广泛的应用。

下面是一些状态机相关的知识点：1. 状态状态是指一个系统或程序所处的特定情况或条件。

在状态机中，状态通常表示为一个节点或圆圈，并且每个节点都代表了一个系统可能处于的特定状态。

例如，在一个游戏中，可能有“等待玩家输入”、“执行操作”和“游戏结束”等不同的状态。

2. 转移转移是指从一个状态到另一个状态的过程。

在状态机中，转移通常表示为一条箭头，并且每个箭头都代表了从一个状态到另一个状态的可能转移。

例如，在一个游戏中，当玩家输入命令时，可能会从“等待玩家输入”转移到“执行操作”状态。

3. 事件事件是指触发系统或程序从当前状态转移到下一个状态所需的条件或动作。

在状态机中，事件通常表示为与箭头相连的标签，并且每个标签都代表了触发该转移所需满足的条件或动作。

例如，在一个游戏中，当玩家按下按钮时，可能会触发从“等待玩家输入”到“执行操作”状态的转移。

4. 动作动作是指在状态转移过程中需要执行的操作或行为。

在状态机中，动作通常表示为与箭头相连的代码，并且每个代码都代表了在该转移发生时需要执行的操作或行为。

例如，在一个游戏中，当玩家输入命令时，可能会触发从“等待玩家输入”到“执行操作”状态的转移，并且需要执行相应的命令处理代码。

5. 状态机类型根据状态机的特性和使用场景，可以将状态机分为不同类型。

其中最常见的三种类型是：有限状态自动机（FSM）、层次状态机（HSM）和决策状态机（DSM）。

- 有限状态自动机是一种最基本的状态机模型，它由一组有限数量的状态和一组转移条件组成。

FSM通常用于描述简单系统或程序。

- 层次状态机是一种更复杂的模型，它允许将系统或程序分解成多个层次，并且每个层次都有自己的子状态和转移条件。

HSM通常用于描述复杂系统或程序。

- 决策状态机是一种可以根据输入条件进行决策并选择不同路径的模型。

状态机编程思路及方法状态机是一种常用的编程思路和方法，用于描述系统或对象在不同状态下的行为和转换。

它可以帮助开发人员更好地理解和设计复杂的系统，并在实际应用中提高代码的可读性和可维护性。

本文将介绍状态机的基本概念、应用场景以及实现方法，并通过示例代码来说明其具体应用。

一、状态机的基本概念状态机，又称有限状态机（Finite State Machine，FSM），是一种计算模型，用于描述系统或对象的状态和状态之间的转换。

它由一组状态、一组转换规则和一个初始状态组成。

1. 状态（State）：状态是系统或对象的某种特定情况或属性，可以是一个离散的值或一个更复杂的数据结构。

在状态机中，状态用于描述系统或对象所处的不同状态，例如开机、关机、运行等。

2. 转换（Transition）：转换是状态之间的切换过程。

它可以由外部事件触发，也可以由内部条件满足时自动触发。

转换可以是简单的一对一关系，也可以是复杂的多对多关系。

在状态机中，转换规则定义了从一个状态到另一个状态的条件和操作。

3. 初始状态（Initial State）：初始状态是系统或对象的初始状态。

在状态机中，初始状态是状态机开始执行时所处的状态。

二、状态机的应用场景状态机广泛应用于各个领域的软件开发中，特别是在需要处理复杂逻辑和状态转换的场景下。

以下是一些常见的应用场景：1. 交通信号灯控制：交通信号灯的状态可以有红灯、黄灯和绿灯，它们之间的转换规则由交通规则和时间控制。

2. 游戏角色行为控制：游戏角色的行为可以有站立、行走、跳跃等，它们之间的转换规则由玩家输入和游戏逻辑控制。

3. 订单状态管理：订单的状态可以有待支付、已支付、待发货、已发货等，它们之间的转换规则由用户行为和系统逻辑控制。

4. 业务流程管理：业务流程的状态可以有开始、进行中、暂停、结束等，它们之间的转换规则由业务规则和用户操作控制。

三、状态机的实现方法状态机的实现方法有多种，可以使用面向对象编程、函数式编程或表驱动等方式来描述和实现状态和转换规则。

可编辑修改精选全文完整版状态机c语言状态机是一个重要的概念，它能够帮助我们理解和描述复杂的系统的转换过程。

当我们讨论一个状态机时，一般会考虑它的输入信号，它的内部状态，和它的输出信号。

状态机也可以用来映射实际的系统的行为，从而实现预期的功能。

C语言是一种通用的、高级的编程语言，由计算机科学家詹姆斯沃森于1972年发明。

它是一种结构化的、编译型的语言，它可以用来编写复杂的程序。

状态机c语言是一种在c语言中实现状态机的编程方式，它可以将一个状态机的数据和算法表示为c语言的结构体以及函数。

通过使用状态机c语言，可以更加有效和可靠地构建状态机，从而使复杂的系统更加容易维护和理解。

状态机c语言提供了一种非常灵活的机制，它可以帮助我们更好地控制系统的行为。

它可以使状态机更容易编写和理解，并且可以提高系统的可靠性。

此外，它可以简化状态表设计，使得用状态机构建的系统更容易维护和管理。

状态机c语言可以在很多方面帮助我们构建和管理复杂的系统。

它可以使状态机更容易编写和理解，可以显著减少状态表设计。

它可以使系统更加可靠，更容易维护和管理。

此外，它可以简化状态表设计，使得用状态机构建的系统更容易维护和管理。

C语言的状态机实现方式可以使用多种形式，如：状态表、状态函数、事件函数等。

状态表是一种常见的实现方式，它通过使用二维的表格来描述状态转换的过程，以及在不同状态之间发生什么样的事件。

状态函数是另一种实现状态机的方式，它通过在每一个状态之后定义一个函数来控制状态转换，以及在不同状态之间发生什么样的事件。

而事件函数是一种可以抽象描述状态转换的方式，它可以把不同的事件统一到一个函数中，并在函数中对各种事件进行判断和处理，从而实现状态机的功能。

状态机c语言在当今的软件开发中扮演着重要的角色，它可以更好地控制复杂系统的行为，使得系统更容易维护和理解，从而提高软件的可靠性和性能。

状态机c语言不仅可以用于实际的软件开发，而且也可以用于学术研究中，通过将状态机的概念和算法应用于实际的编程，可以更加深入地理解状态机的工作原理，从而更好地提升自己的技术能力。

状态机的基本概念==========状态机，又称为有限状态机（Finite State Machine, FSM），是一种用来描述系统行为的数学模型。

它由一组状态组成，每个状态可以接收一组事件并转换到另一个状态。

状态机在计算机科学、电子工程、自动化等领域都有广泛的应用。

1. 状态定义-------状态是状态机的基本组成部分，代表系统的一个特定状态。

每个状态都有一个唯一的名称，并且可以有一个或多个子状态。

状态可以看作是系统在某一时刻的行为表现。

2. 事件触发-------事件是触发状态转移的条件。

当一个事件被触发时，状态机会从当前状态转换到下一个状态。

事件可以是外部的（例如用户输入、定时器溢出等）或内部的（例如系统内部变量的改变）。

3. 状态转移-------状态转移是状态机的主要行为。

当一个事件被触发时，状态机会从当前状态转换到下一个状态。

状态转移可以是有条件的，也可以是无条件的。

状态转移的定义包括源状态、目标状态和触发事件。

4. 状态条件-------状态条件是决定状态转移的条件。

它通常是一个布尔表达式，当满足条件时，状态机会从当前状态转换到下一个状态。

状态条件可以包含系统内部变量的值、外部输入等。

5. 动作执行-------动作是在状态转移过程中要执行的操作。

它可以是一个函数调用、修改内部变量、输出信息等。

动作是与源状态和目标状态相关联的，它会在状态转移时被执行。

6. 循环控制-------循环控制是指状态机在执行过程中如何处理重复事件。

循环控制机制可以用来实现定时器、计数器等功能。

循环控制可以在状态机内部设置一个计数器，当计数器达到设定值时，状态机会从当前状态转换到下一个状态。

第五讲状态机设计及其指导原则1/ 38第五讲状态机设计及其指导原则1/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学第五讲状态机设计及其指导原则1 状态机是一种设计思想方法2状态机结构3状态机设计的其他技巧4状态机设计步骤第五讲状态机设计及其指导原则2/ 38第五讲状态机设计及其指导原则2/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学z 状态机是一种设计思想方法第五讲状态机设计及其指导原则3/ 38第五讲状态机设计及其指导原则3/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学原语描述module noconditional (clk,nrst,state,event);input clk,nrst input state;output event;reg event;reg [2:0] CS; //CurrentState reg[2:0] NS; //NextStateparameter [2:0] //one hot with zero idleidle = 3’b000,dorm = 3'b001,diningroom = 3'b010,classroom = 3'b100;第五讲状态机设计及其指导原则4/ 38第五讲状态机设计及其指导原则4/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学//sequential state transitionalways @ (posedge clk or negedge nrst)if (!nrst) CS <= idle; else CS <= NS; //combinational condition judgment always @ (nrst or CS)begincase (CS)idle:idle_task;NS = dorm;dorm:dorm_task;NS = diningroom;diningroom:diningroom_task;NS = classroom;classroom:classroom_task;NS = dorm;default:idle_task;NS = dorm;endcase end endmodule第五讲状态机设计及其指导原则5/ 38第五讲状态机设计及其指导原则5/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学第五讲状态机设计及其指导原则6/ 38第五讲状态机设计及其指导原则6/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学 状态机的本质--对具有逻辑顺序或时序规律事件的一种描述方法 状态机的两个应用思路：-从状态变量入手-明确电路的输出的关系第五讲状态机设计及其指导原则7/ 38第五讲状态机设计及其指导原则7/ 38制作人：梁瑞宇单位：河海大学制作人：梁瑞宇单位：河海大学对于逻辑电路而言，小到一个简单的时序逻辑，大到复杂的微处理器，都适合用状态机方法进行描述。

状态机编程书籍
（原创实用版）
目录
1.状态机编程简介
2.状态机编程的书籍推荐
3.状态机编程的书籍内容概述
4.状态机编程的学习建议
正文
1.状态机编程简介
状态机编程是一种用于描述和实现系统状态转换的编程范式。

它将系统的行为划分为若干个状态，并在这些状态之间定义转换条件和动作。

状态机编程广泛应用于计算机科学、软件工程、嵌入式系统等领域，对于解决复杂问题具有重要意义。

2.状态机编程的书籍推荐
以下是一些关于状态机编程的书籍推荐，这些书籍内容详实、讲解清晰，对于学习状态机编程有很大的帮助：
- 《状态机编程基础与应用》
- 《状态机与有限自动机》
- 《状态机设计与实现》
- 《现代状态机编程》
3.状态机编程的书籍内容概述
这些书籍从基本概念入手，逐步讲解了状态机编程的基本原理、方法和应用。

内容包括状态机的基本概念、状态机的数学模型、状态机的实现方法、状态机在实际应用中的案例分析等。

通过学习这些书籍，读者可以
全面地了解和掌握状态机编程的基本知识和技能。

4.状态机编程的学习建议
学习状态机编程需要具备一定的编程基础和逻辑思维能力。

以下是一些学习状态机编程的建议：
- 首先要了解状态机的基本概念和原理，建立起清晰的理论体系。

- 动手实践是学习状态机编程的关键，可以通过编写实际的程序来加深理解。

- 多阅读相关书籍和资料，了解状态机编程在不同领域的应用和发展。

- 结合实际项目进行学习，将状态机编程应用到实际问题中，提高解决实际问题的能力。

状态机原理详解朱有鹏1.什么是状态机状态机理论最初的发展在数字电路设计领域。

状态机特别适合描述那些有发生有先后顺序，或者有逻辑规律的事情。

状态机的本质就是对具有逻辑顺序或时序规律事件的一种描述方法。

状态机通过响应一系列事件而“运行”。

每个事件都在属于“当前”节点的转移函数的控制范围内，其中函数的范围是节点的一个子集。

函数返回“下一个”（也许是同一个）节点。

这些节点中至少有一个必须是终态。

当到达终态，状态机停止。

1.1、有限状态机(1)常说的状态机是有限状态机FSM。

FSM指的是有有限个状态（一般是一个状态变量的值），这个机器同时能够从外部接收信号和信息输入，机器在接收到外部输入的信号后会综合考虑当前自己的状态和用户输入的信息，然后机器做出动作：跳转到另一个状态。

(2)考虑状态机的关键点：当前状态、外部输入、下一个状态以我们熟悉的水的三态变化为例，已知当前状态和输入条件，下一状态是确定的。

两个不同的状态，即使输入条件相同，下一状态一般不会相同。

1.2、两种状态机：Moore型和Mealy型(1)Moore型状态机特点是：输出只与当前状态有关（与输入信号无关），即可以把Moore型有限状态的输出看成是当前状态的函数。

Moore型状态机相对简单，考虑状态机的下一个状态时只需要考虑它的当前状态就行了。

(2)Mealy型状态机的特点是：输出不只和当前状态有关，还与输入信号有关。

状态机接收到一个输入信号需要跳转到下一个状态时，状态机综合考虑2个条件（当前状态、输入值）后才决定跳转到哪个状态。

下面举一个mealy型状态机的例子，学过数字电路的同学可能比较熟悉。

有这样一个序列检测器电路，功能是：检测出串行输入数据（用Sin表示）中的4位二进制序列0101(自左至右输入)，当检测到该序列时，输出Out=1；没有检测到该序列时，输出Out=0(注意考虑序列重叠的可能性，如010101，相当于出现两个0101序列)。

不用怀疑，单片机的万能语言就是状态机。

还希望大家不要条件反射式的看到状态机就以为我要讲什么VHDL的东西——状态机是一种思维模式，是计算机理论的立足之本（不相信请参考清华大学出版社的《自动机理论与应用》）——因此状态机的实现与语言本身关系并不是绝对的。

本文要讨论的状态机，从实现方式上更类似于Java中常用的那种思维模式，而与VHDL相去甚远。

路要一步一步走，饭要一口一口吃，为了不把后来人吓跑，状态机理论中更多复杂的部分，我会在以后专门写文章讨论，这里我先找一个切入点，从我常用的2种状态机编写方式为大家慢慢展开。

首先，关于几个问题，比如：什么地方用状态机？状态机究竟有几种写法？状态机效率到底高不高？是不是把简单问题弄复杂了？这类问题统统不在本文讨论之列，简而言之——谁用谁知道。

其实，还不能简单的就这么下了结论，套八股文而不求甚解的也大有人在————因此我要说：关于状态机的各种问题“谁思考谁实践谁坚持谁知道”。

状态机入门第一式：switch case一线到底要点：用switch结构配合一个状态变量，通过修改状态变量的值来切换状态。

范例：//! 定义状态名称与状态值之间的关系，增加可读性#define FSM_START 0x00#define FSM_STATE_A 0x01#define FSM_STATE_B 0x02…#define FSM_RESET 0xFFbool fsm_example_A( <</span>形参列表> ) {static uint8_t s_chFSMState = FSM_START; //!< 定义状态变量…switch ( s_chFSMState ) {case FSM_START://! 这里添加状态机初始化代码…s_chFSMState = FSM_STATE_A; //!< 进入下一状态break;case FSM_STATE_A://! 这里添加状态机A进入下一状态的检测代码if (<</span>某某条件>) {//! 这里做一些进入下一状态时要做的准备工作s_chFSMState = FSM_STATE_B; //!< 进入下一状态}break;case FSM_STATE_B://! 这里添加状态机A进入下一状态的检测代码if (<</span>某某条件>) {//! 这里做一些进入下一状态时要做的准备工作s_chFSMState = FSM_STATE_A; //!< 进入下一状态} else if (<</span>某某条件>) {} else if (<</span>某某条件>) {…} else {}break;…case FSM_STOP:case FSM_RESET:default://! 这里添加状态机复位相关的代码…chFSMState = FSM_START; //!< 状态机复位//! 返回false表示状态机已经不需要继续运行了return false;}//! 返回true表示状态机正在运行return true;}总结：从范例可知，这种状态机就是一根筋……并不是说他走不出什么分支来，而是说通常他没有办法让多个状态同时处于激活状态。

状态机设计实验报告小结引言状态机是一种用于描述对象行为的工具，它在开发软件系统时具有重要的作用。

本次实验主要目的是通过学习状态机的原理和设计方法，利用状态机理论来设计和实现一个简单的系统。

本文将对实验的整体过程和结果进行总结和分析。

实验过程设计目标本次实验的设计目标是实现一个简单的自动售货机系统。

系统具有四个状态：待命状态、支付状态、出货状态和故障状态。

当用户插入钱币时，系统从待命状态转换到支付状态；当用户选择商品并确认支付时，系统从支付状态转换到出货状态；当出货完成后，系统从出货状态转换为待命状态；当系统出现故障时，系统进入故障状态。

状态图设计根据设计目标，我们绘制了自动售货机系统的状态图。

状态图清晰地显示了各个状态之间的转换关系和条件。

在状态图的设计中，我们使用了合适的符号和标注，让状态机的含义更加明确。

状态图的设计是状态机实现的基础，合理的状态图可以减少后续的修改和调试工作。

状态机实现在实验中，我们选择使用Python语言来实现状态机。

Python提供了强大的面向对象编程能力，可以很方便地实现状态机的各个组件。

我们编写了一个`StateMachine`类来表示状态机，该类具有状态转换和条件判断的功能。

通过维护状态和事件的字典，我们可以方便地进行状态转换和条件判断。

系统测试在状态机实现完成之后，我们对系统进行了一系列的测试。

测试的目的是验证系统在各个状态之间能够正确地进行转换，并且根据条件触发相应的操作。

测试包括了用户插入钱币、选择商品、确认支付、出货等动作，并检查系统是否输出了正确的结果。

通过测试，我们发现系统在各个状态下表现良好，能够正确地处理各种输入情况，并产生正确的输出结果。

实验结果经过实验，我们成功地设计和实现了一个简单的自动售货机系统。

系统能够正确地进行状态转换，并在不同的状态下展示不同的行为。

通过状态机的设计，我们清晰地定义了系统的各个状态和转换条件，提高了程序的可读性和可维护性。

状态机相关知识点状态机是一种描述系统行为的数学模型，它由一组状态、一组转移和一组初始状态组成。

在计算机科学和工程领域，状态机被广泛应用于软件开发、自动控制系统、通信协议和其他领域。

本文将介绍状态机的相关知识点，包括状态、转移、初始状态和状态转换等内容。

**状态**状态是状态机中的基本元素，用来描述系统在某一时刻的情况。

一个状态机可以有多个状态，每个状态表示系统可能处于的一种情况。

状态可以是有限的，也可以是无限的。

在状态机中，状态通常用圆圈表示，圆圈中包含状态的名称或标识符。

**转移**转移描述了状态机在不同状态之间的变化过程。

当系统接收到某个输入或条件满足时，状态机会从当前状态转移到下一个状态。

转移通常由箭头表示，箭头上标注了触发转移的条件或输入。

转移可以是有向的，也可以是无向的。

有向转移表示状态之间的明确关系，而无向转移表示状态之间的模糊关系。

**初始状态**初始状态是状态机在开始运行时所处的状态。

在状态机中，只能有一个初始状态，它表示状态机的起始点。

当状态机启动时，会从初始状态开始执行，然后根据输入或条件进行状态转移。

初始状态通常用一个特殊的箭头表示，指向状态机的起始状态。

**状态转换**状态转换是状态机中最重要的部分，它描述了状态之间的变化规则。

状态转换由当前状态、输入和下一个状态组成。

当系统处于某个状态并接收到特定的输入时，状态机会根据定义的状态转换规则执行状态转移。

状态转换可以是确定性的，也可以是非确定性的。

确定性状态转换表示系统在特定条件下只有一种可能的状态转移，而非确定性状态转换表示系统在特定条件下可能有多种状态转移的选择。

状态机是一种强大的建模工具，可以帮助我们理解和描述系统的行为。

通过定义状态、转移、初始状态和状态转换，我们可以清晰地描述系统的各种情况和行为。

状态机在软件开发、自动控制、通信协议等领域都有广泛的应用，是一种非常有用的工具。

希望本文能帮助读者更好地理解和应用状态机的相关知识点。