[解決済み] ステートマシンの典型的な実装パターンはありますか？

質問

の簡単なステートマシンを実装する必要があります。 C .

標準のswitch文が一番いいのでしょうか？

現在の状態（state）と、遷移のトリガーを用意しています。

switch(state)
{
  case STATE_1:
     state = DoState1(transition);
     break;
  case STATE_2:
     state = DoState2(transition);
     break;
}
...
DoState2(int transition)
{
   // Do State Work
   ...
   if(transition == FROM_STATE_2) {
     // New state when doing STATE 2 -> STATE 2
   }
   if(transition == FROM_STATE_1) {
    // New State when moving STATE 1 -> STATE 2
   }
   return new_state;
}

もっといい方法はないか 単純なステートマシンの場合

EDIT C++の場合、Boostの 状態図 ライブラリがいいかもしれません。 しかし、それは ではない Cの使用例に集中しましょう。

どのように解決するのですか？

私は、ほとんどのステートマシンでテーブル駆動のアプローチを使用することを好みます。

typedef enum { STATE_INITIAL, STATE_FOO, STATE_BAR, NUM_STATES } state_t;
typedef struct instance_data instance_data_t;
typedef state_t state_func_t( instance_data_t *data );

state_t do_state_initial( instance_data_t *data );
state_t do_state_foo( instance_data_t *data );
state_t do_state_bar( instance_data_t *data );

state_func_t* const state_table[ NUM_STATES ] = {
    do_state_initial, do_state_foo, do_state_bar
};

state_t run_state( state_t cur_state, instance_data_t *data ) {
    return state_table[ cur_state ]( data );
};

int main( void ) {
    state_t cur_state = STATE_INITIAL;
    instance_data_t data;

    while ( 1 ) {
        cur_state = run_state( cur_state, &data );

        // do other program logic, run other state machines, etc
    }
}

もちろん、これを拡張して、複数のステートマシンをサポートすることなども可能です。トランジションアクションも対応可能です。

typedef void transition_func_t( instance_data_t *data );

void do_initial_to_foo( instance_data_t *data );
void do_foo_to_bar( instance_data_t *data );
void do_bar_to_initial( instance_data_t *data );
void do_bar_to_foo( instance_data_t *data );
void do_bar_to_bar( instance_data_t *data );

transition_func_t * const transition_table[ NUM_STATES ][ NUM_STATES ] = {
    { NULL,              do_initial_to_foo, NULL },
    { NULL,              NULL,              do_foo_to_bar },
    { do_bar_to_initial, do_bar_to_foo,     do_bar_to_bar }
};

state_t run_state( state_t cur_state, instance_data_t *data ) {
    state_t new_state = state_table[ cur_state ]( data );
    transition_func_t *transition =
               transition_table[ cur_state ][ new_state ];

    if ( transition ) {
        transition( data );
    }

    return new_state;
};

テーブル駆動のアプローチは、メンテナンスと拡張が容易で、状態図にマッピングするのも簡単です。