更新:
再次感谢你的例子，它们对我很有帮助，我并不是说
夺走他们的一切。
Aren't the currently given examples, as far as I understand them & state-machines, only half of what we usually understand by a state-machine?
In the sense that the examples do change state but that's only represented by changing the value of a variable (and allowing different value- changes in different states), while usually, a state machine should also change its behavior, and behavior not (only) in the sense of allowing different value changes for a variable depending on the state, but in the sense of allowing different methods to be executed for different states.
还是我对状态机及其常用用法有误解?
最初的问题:
我发现了关于c#中的状态机和迭代器块的讨论，以及用于创建状态机和c#的工具，所以我发现了很多抽象的东西，但作为一个新手，所有这些都有点令人困惑。
因此，如果有人能提供一个c#源代码-示例，实现一个简单的状态机，可能只有3,4个状态，那就太好了，只是为了了解它的要点。
这里有些无耻的自我宣传，但在不久前，我创建了一个名为YieldMachine的库，它允许以非常干净和简单的方式描述一个有限复杂性的状态机。例如，考虑一盏灯:
注意，这个状态机有2个触发器和3个状态。在YieldMachine代码中，我们为所有与状态相关的行为编写了一个方法，在这个方法中，我们对每个状态都使用goto，这是一种可怕的暴行。触发器变成Action类型的属性或字段，用一个称为trigger的属性进行修饰。我在下面注释了第一个状态及其转换的代码;接下来的状态遵循相同的模式。
public class Lamp : StateMachine
{
// Triggers (or events, or actions, whatever) that our
// state machine understands.
[Trigger]
public readonly Action PressSwitch;
[Trigger]
public readonly Action GotError;
// Actual state machine logic
protected override IEnumerable WalkStates()
{
off:
Console.WriteLine("off.");
yield return null;
if (Trigger == PressSwitch) goto on;
InvalidTrigger();
on:
Console.WriteLine("*shiiine!*");
yield return null;
if (Trigger == GotError) goto error;
if (Trigger == PressSwitch) goto off;
InvalidTrigger();
error:
Console.WriteLine("-err-");
yield return null;
if (Trigger == PressSwitch) goto off;
InvalidTrigger();
}
}
又短又好，嗯!
这个状态机通过发送触发器来控制:
var sm = new Lamp();
sm.PressSwitch(); //go on
sm.PressSwitch(); //go off
sm.PressSwitch(); //go on
sm.GotError(); //get error
sm.PressSwitch(); //go off
为了澄清，我在第一个状态中添加了一些注释，以帮助您理解如何使用它。
protected override IEnumerable WalkStates()
{
off: // Each goto label is a state
Console.WriteLine("off."); // State entry actions
yield return null; // This means "Wait until a
// trigger is called"
// Ah, we got triggered!
// perform state exit actions
// (none, in this case)
if (Trigger == PressSwitch) goto on; // Transitions go here:
// depending on the trigger
// that was called, go to
// the right state
InvalidTrigger(); // Throw exception on
// invalid trigger
...
这是因为c#编译器实际上在内部为每个使用yield return的方法创建了一个状态机。这个构造通常用于惰性地创建数据序列，但在这种情况下，我们实际上对返回的序列并不感兴趣(反正都是null)，而是对在底层创建的状态行为感兴趣。
StateMachine基类对构造进行一些反射，将代码分配给每个[Trigger]操作，该操作设置Trigger成员并向前移动状态机。
但是你不需要真正理解它的内部原理就能使用它。
下面是一个非常经典的有限状态机的例子，它模拟了一个非常简化的电子设备(比如电视)
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace fsm
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var fsm = new FiniteStateMachine();
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.PlugIn);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.TurnOn);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.TurnOff);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.TurnOn);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.RemovePower);
Console.WriteLine(fsm.State);
Console.ReadKey();
}
class FiniteStateMachine
{
public enum States { Start, Standby, On };
public States State { get; set; }
public enum Events { PlugIn, TurnOn, TurnOff, RemovePower };
private Action[,] fsm;
public FiniteStateMachine()
{
this.fsm = new Action[3, 4] {
//PlugIn, TurnOn, TurnOff, RemovePower
{this.PowerOn, null, null, null}, //start
{null, this.StandbyWhenOff, null, this.PowerOff}, //standby
{null, null, this.StandbyWhenOn, this.PowerOff} }; //on
}
public void ProcessEvent(Events theEvent)
{
this.fsm[(int)this.State, (int)theEvent].Invoke();
}
private void PowerOn() { this.State = States.Standby; }
private void PowerOff() { this.State = States.Start; }
private void StandbyWhenOn() { this.State = States.Standby; }
private void StandbyWhenOff() { this.State = States.On; }
}
}
}
记住状态机是一种抽象是很有用的，创建状态机不需要特定的工具，但是工具是有用的。
例如，你可以用函数实现一个状态机:
void Hunt(IList<Gull> gulls)
{
if (gulls.Empty())
return;
var target = gulls.First();
TargetAcquired(target, gulls);
}
void TargetAcquired(Gull target, IList<Gull> gulls)
{
var balloon = new WaterBalloon(weightKg: 20);
this.Cannon.Fire(balloon);
if (balloon.Hit)
{
TargetHit(target, gulls);
}
else
TargetMissed(target, gulls);
}
void TargetHit(Gull target, IList<Gull> gulls)
{
Console.WriteLine("Suck on it {0}!", target.Name);
Hunt(gulls);
}
void TargetMissed(Gull target, IList<Gull> gulls)
{
Console.WriteLine("I'll get ya!");
TargetAcquired(target, gulls);
}
这台机器会捕捉海鸥，并试图用水球击中它们。如果它没有命中，它将尝试发射一个直到命中为止(可以有一些现实的期望;))，否则它将在控制台幸灾乐祸。它继续捕猎，直到没有海鸥可以骚扰为止。
每个函数对应于每个状态;没有显示开始和结束(或接受)状态。其中的状态可能比函数所模拟的要多。例如，在发射气球后，机器实际上处于与之前不同的状态，但我认为这种区分是不切实际的。
常用的方法是使用类来表示状态，然后以不同的方式将它们连接起来。
您可以编写一个迭代器块，使您能够以编排的方式执行代码块。代码块是如何分解的并不一定要对应于任何东西，这只是你想要如何编码它。例如:
IEnumerable<int> CountToTen()
{
System.Console.WriteLine("1");
yield return 0;
System.Console.WriteLine("2");
System.Console.WriteLine("3");
System.Console.WriteLine("4");
yield return 0;
System.Console.WriteLine("5");
System.Console.WriteLine("6");
System.Console.WriteLine("7");
yield return 0;
System.Console.WriteLine("8");
yield return 0;
System.Console.WriteLine("9");
System.Console.WriteLine("10");
}
在本例中，当调用CountToTen时，还没有实际执行任何东西。您得到的实际上是一个状态机生成器，您可以为它创建一个状态机的新实例。可以通过调用GetEnumerator()来实现。生成的IEnumerator实际上是一个状态机，您可以通过调用MoveNext(…)来驱动它。
因此，在本例中，第一次调用MoveNext(…)时，您将看到“1”写入控制台，下一次调用MoveNext(…)时，您将看到2、3、4，然后是5、6、7、8，然后是9、10。正如您所看到的，这是一种编排事情应该如何发生的有用机制。
