有限状态机——The finite state machine

一般都用switch/case if/else方式实现。在少量状态（3个及其以下）的时候，不需要引入专门的状态机模块。

常规状态机模块实现涉及到的结构由上而下为：
顶层结构是状态机：当前状态id，缺省操作，状态表，
状态表：状态数组
状态结构：状态id，状态名，进入操作，退出操作，缺省操作，状态事件表（数组）
状态事件结构：操作，事件，下一状态的id
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从代码易读及美观角度来说，建议用switch/case来实现。

从经验来看，在一些稍大的程序设计中一般都会有状态机的实现，特别是在分层实现，协议栈实现，编解码方面。

下面通过一个简单的例子来看下。这个例子是zigbee精简协议栈实现中的【这里只讲APS层的有限状态机，这是开放源代码的，对于该协议总体上是分层来实现的，每一次层都有状态机来进行实际的数据业务处理】。
（1）定义各状态
typedef enum _APS_STATE_ENUM
{
  APS_STATE_IDLE,
  APS_STATE_COMMAND_START,
  APS_STATE_GENERIC_TX_WAIT,
  APS_STATE_NWK_PASSTHRU_WAIT,
  APS_STATE_INDIRECT_GETDST,
  APS_STATE_INDIRECT_TX,
#ifdef LRWPAN_COORDINATOR
  APS_STATE_INJECT_INDIRECT,
#endif
  APS_STATE_ACK_SEND_START,
  APS_STATE_INDIRECT_TX_WAIT,
  APS_STATE_INJECT_LOOPBACK,
  APS_STATE_INDIRECT_LOOPBACK
 } APS_STATE_ENUM;
（2）设计有限状态机函数
void apsFSM(void)
{
apsFSM_start://状态机入口

switch (apsState) //全局变量，指示当前状态
 {
  case APS_STATE_IDLE:
  if (aps_pib.flags.bits.ackSendPending)
   {
    apsState = APS_STATE_ACK_SEND_START;//状态转换
    goto apsFSM_start;
   }
   break;
 case APS_STATE_ACK_SEND_START:
   if (phyTxLocked())
   {
    break;
   }
   //send an ACK
   //lock the TX buffer
   phyGrabTxLock();
   //we are now ready
   apsFormatAck();
   phy_pib.currentTxFlen = 0;  //set frame length to zero, build from scratch
   apsTxData(TRUE);
   //data sent, release the RX buffer, will let RX FSM resume
   aps_pib.flags.bits.ackSendPending = 0;
   apsState = APS_STATE_GENERIC_TX_WAIT;

break;

case APS_STATE_GENERIC_TX_WAIT:
   if (!apsTXIdle())
   {
    break;
   }
   //TX is finished, copy status
   a_aps_service.status = apsTxFSM_status;
   //release the TX buffer lock before exiting.
   phyReleaseTxLock();
   apsState = APS_STATE_IDLE;
   if (aps_pib.flags.bits.indirectPending)
   {
    //have used this state to wait for finishing sending an
    //ACK back to the source of an indirect transmit. Now
    //finish resolving the indirect
    goto apsFSM_start;
   }
   break;

case APS_STATE_NWK_PASSTHRU_WAIT:
   //for split-phase passthrus
   if (nwkBusy())
   {
    break;
   }
   a_aps_service.status = a_nwk_service.status;
   apsState = APS_STATE_IDLE;
   break;

case APS_STATE_INJECT_LOOPBACK:
   //wait for RX to become idle
   if (apsRxState != APS_RXSTATE_IDLE)
   {
    break;
   }
   //inject packet into RX FSM
   apsInjectPacket(FALSE);
   aps_pib.flags.bits.IsUsrBufferFree = 1;
   apsState = APS_STATE_IDLE;
   goto apsFSM_start;
 default:
  break;
 }
}
（3）大致结构：状态机入口，状态转换，状态机退出

从这个函数实现，我们可以简单了解有限状态机的实现过程。当程序的实现有多个状态的时候，也就是要根据不同的状态做不同的事情的时候，可以考虑把某个操作过程拆分为几个步骤【很多时候这是必须的】，对应状态机操作的几个不同状态。多数情况下，这些状态是多个操作可以共用的。一般的状态机函数都会提供一个状态退出操作，每个状态操作可以根据条件来判断是要退出，还是要转换进行下一个状态的。

状态机是程序设计时的一种思想，尤如设计模式，只有在恰当的时候用来才回体现出其价值。