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; }
}
}
}
finitestatemmachine是一个简单的状态机，用c# Link编写
使用我的库finitestatemmachine的优点:
定义一个“context”类，向外界呈现一个单独的接口。
定义一个State抽象基类。
将状态机的不同“状态”表示为state基类的派生类。
在适当的State派生类中定义特定于状态的行为。
在“context”类中维护一个指向当前“state”的指针。
要更改状态机的状态，请更改当前的“state”指针。
下载DLL下载
LINQPad上的示例:
void Main()
{
var machine = new SFM.Machine(new StatePaused());
var output = machine.Command("Input_Start", Command.Start);
Console.WriteLine(Command.Start.ToString() + "-> State: " + machine.Current);
Console.WriteLine(output);
output = machine.Command("Input_Pause", Command.Pause);
Console.WriteLine(Command.Pause.ToString() + "-> State: " + machine.Current);
Console.WriteLine(output);
Console.WriteLine("-------------------------------------------------");
}
public enum Command
{
Start,
Pause,
}
public class StateActive : SFM.State
{
public override void Handle(SFM.IContext context)
{
//Gestione parametri
var input = (String)context.Input;
context.Output = input;
//Gestione Navigazione
if ((Command)context.Command == Command.Pause) context.Next = new StatePaused();
if ((Command)context.Command == Command.Start) context.Next = this;
}
}
public class StatePaused : SFM.State
{
public override void Handle(SFM.IContext context)
{
//Gestione parametri
var input = (String)context.Input;
context.Output = input;
//Gestione Navigazione
if ((Command)context.Command == Command.Start) context.Next = new StateActive();
if ((Command)context.Command == Command.Pause) context.Next = this;
}
}
我还没有尝试过在c#中实现FSM，但这些听起来(或看起来)与我过去在C或ASM等低级语言中处理FSM的方式非常复杂。
我相信我所知道的方法被称为“迭代循环”。在其中，你实际上有一个“while”循环，它周期性地根据事件(中断)退出，然后再次返回到主循环。
在中断处理程序中，您将传递一个CurrentState并返回一个NextState，然后在主循环中覆盖CurrentState变量。你可以无限地这样做，直到程序关闭(或微控制器复位)。
在我看来，与FSM的实现方式相比，我看到的其他答案都显得非常复杂;它的美丽在于它的简单性，FSM可以非常复杂，有很多很多的状态和过渡，但它们允许复杂的过程很容易被分解和消化。
我知道我的回答不应该包含另一个问题，但我不得不问:为什么这些其他提出的解决方案看起来如此复杂?
它们似乎类似于用一个巨大的大锤敲一个小钉子。
