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。


当前回答

不确定我是否错过了重点,但我认为这里没有一个答案是“简单的”状态机。我通常所说的简单状态机是使用一个内部有开关的循环。这就是我们在PLC /微芯片编程或C/ c++编程中使用的方法。

优点:

容易写。不需要特殊的物品和东西。你甚至不需要面向对象。 当它很小的时候,很容易理解。

缺点:

当有很多状态时,可能会变得相当大,很难阅读。

它是这样的:

public enum State
{
    First,
    Second,
    Third,
}

static void Main(string[] args)
{
    var state = State.First;
    // x and i are just examples for stuff that you could change inside the state and use for state transitions
    var x     = 0; 
    var i     = 0;

    // does not have to be a while loop. you could loop over the characters of a string too
    while (true)  
    {
        switch (state)
        {
            case State.First:
                // Do sth here
                if (x == 2)
                    state = State.Second;  
                    // you may or may not add a break; right after setting the next state
                // or do sth here
                if (i == 3)
                    state = State.Third;
                // or here
                break;
            case State.Second:
                // Do sth here
                if (x == 10)
                    state = State.First;
                // or do sth here
                break;
            case State.Third:
                // Do sth here
                if (x == 10)
                    state = State.First;
                // or do sth here
                break;
            default:
                // you may wanna throw an exception here.
                break;
        }
    }
}

如果它真的应该是一个状态机,你调用的方法会根据你所处的状态做出不同的反应:状态设计模式是更好的方法

其他回答

我在这里发布了另一个答案,因为这是从不同的角度来看状态机;非常视觉。

我最初的答案是经典的命令式代码。我认为它在代码运行时非常直观,因为数组使得状态机的可视化变得简单。缺点是你必须把这些都写下来。Remos的回答减轻了编写样板代码的工作量,但远没有那么直观。还有第三种选择;画状态机。

如果您正在使用。net,并且可以将运行时版本4作为目标,那么您可以选择使用工作流的状态机活动。从本质上讲,它们允许您绘制状态机(就像Juliet的图一样),并让WF运行时为您执行它。

有关更多细节,请参阅MSDN文章使用Windows Workflow Foundation构建状态机,以及最新版本的CodePlex站点。

这是我在瞄准。net时更喜欢的选项,因为它很容易看到、更改和向非程序员解释;俗话说,图片胜过千言万语!

您可能希望使用现有的开源有限状态机之一。例如,在http://code.google.com/p/bbvcommon/wiki/StateMachine找到的bbv.Common.StateMachine。它具有非常直观流畅的语法和许多特性,如进入/退出操作、转换操作、保护、分层、被动实现(在调用者的线程上执行)和主动实现(fsm运行在自己的线程上,事件被添加到队列中)。

以Juliets为例,状态机的定义非常简单:

var fsm = new PassiveStateMachine<ProcessState, Command>();
fsm.In(ProcessState.Inactive)
   .On(Command.Exit).Goto(ProcessState.Terminated).Execute(SomeTransitionAction)
   .On(Command.Begin).Goto(ProcessState.Active);
fsm.In(ProcessState.Active)
   .ExecuteOnEntry(SomeEntryAction)
   .ExecuteOnExit(SomeExitAction)
   .On(Command.End).Goto(ProcessState.Inactive)
   .On(Command.Pause).Goto(ProcessState.Paused);
fsm.In(ProcessState.Paused)
   .On(Command.End).Goto(ProcessState.Inactive).OnlyIf(SomeGuard)
   .On(Command.Resume).Goto(ProcessState.Active);
fsm.Initialize(ProcessState.Inactive);
fsm.Start();

fsm.Fire(Command.Begin);

更新:项目位置已移动到:https://github.com/appccelerate/statemachine

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。

我推荐state.cs。我个人使用state.js (JavaScript版本),并且非常满意。c#版本以类似的方式工作。

你实例化状态:

        // create the state machine
        var player = new StateMachine<State>( "player" );

        // create some states
        var initial = player.CreatePseudoState( "initial", PseudoStateKind.Initial );
        var operational = player.CreateCompositeState( "operational" );
        ...

你实例化了一些转换:

        var t0 = player.CreateTransition( initial, operational );
        player.CreateTransition( history, stopped );
        player.CreateTransition<String>( stopped, running, ( state, command ) => command.Equals( "play" ) );
        player.CreateTransition<String>( active, stopped, ( state, command ) => command.Equals( "stop" ) );

在状态和转场上定义动作:

    t0.Effect += DisengageHead;
    t0.Effect += StopMotor;

差不多就是这样了。更多信息请查看网站。