Возвращение к бейсику

[zHz00]

При программировании микроконтроллеров применяются конечные автоматы. Это позволяет добиться двух вещей:
-- Избежать миллиона флагов, следящих, что конкретно происходит в программе
-- Выполнять действия асинхронно, не используя при этом многопоточность или прерывания.

Покажу короткий автомат, который посылает запрос, ждёт ответа, а потом возвращается к началу.

void main(void)
{
    for( ;; )
        {
            //главный цикл микроконтроллера
            automaton();//вызов автомата
            //таких автоматов в главном цикле могут быть десятки, каждый занимается своим делом
            //и друг другу не мешают
        }
    return 0;
}

void automaton()
{
    static int state=0;
    switch(state)
        {
            case 0:
                send_request();
                state=1;
                break;
            case 1:
                if(answer_ready())
                    state=2;
                break;//если условие не выполнено, state остаётся равным 1
            case 2:
                read_answer();
                state=0;
                break;
        }
}

Что тут происходит: при каждом вызове автоматной функции она начинает выполнять кусок кода, соответствующий текущему состоянию. В зависимости от состояния происходит переход к следующему куску. Тут куска всего три.
0: перейти к 1
1: если ответ готов, перейти к 2. если не готов, остаться в 1
2: перейти к 0

Можно нарисовать схему, но я этого делать не буду.

Так вот, в чём проблема: в обозначении состояний. Я в своих автоматах состояния просто нумерую 0, 1, 2...
А мой коллега из дружественной организации даёт состояниям названия, например, FSM_INITIAL_STATE.

И оба подхода плохие.

Номера:
-- цифры бессмысленны, без комментариев непонятно, зачем нужен переход и куда мы переходим
-- если необходимо внести промежуточные состояния, то либо приходится их размещать в конце автоматной функции (с бОльшими номерами), либо сдвигать нумерацию

Названия:
-- осмысленные названия состояний получаются очень длинными, могут даже приближаться к длине самого кода, который выполняет данное состояние (например, выше нулевое состояние можно назвать FSM_SEND_REQUEST)
-- видя название состояния, тяжело понять, где его искать в автоматной функции. Выше оно или ниже текущей строки, текущего состояния? Или каждый раз пользоваться поиском?

Однозначного решения у меня нет. Может быть, об этом написано в какой-то книжке про автоматы, но я их не читал. У меня есть решение только одной из проблем.

Все помнят бейсик? Что там строчки нумеровались 10, 20, 30. А зачем они так нумеровались? А как раз для того, чтобы между строчками можно было впихнуть ещё парочку строк не проводя полной перенумерации.

Вот и решение. Состояния можно нумеровать не 0, 1, 2, а 0, 10, 20.

Comments

[Гость]

Осмысленное название всегда лучше цифр.

[Xersareeth]

Чота я не понял, у тебя state не глобальная переменная? Не будет ли automaton() всегда делать send_request в этом коде?

[RetXiRT suiR@ttig@$]

Ну, я лично прибавляю 2 и далее, если надо впихнуть между:
1
2
22
23
3

[zHz00]

Гость, вот с одной стороны всегда, а с другой -- есть проблемы, я написал какие. Если прочитаю или придумаю безнедостаточное решение -- напишу.
Xersareeth, это статическая переменная. Статические переменные размещаются не на стеке, а в глобальной области, но доступ к ним есть только внутри функции. Кстати буквально вчера мне в отладочных целях пришлось такой стейт вывести в глобальное пространство, чтобы видеть, где автомат болтается.
RetXiRT suiR@ttig@$, не понял. То есть, у тебя числа не по порядку получаются?

[kshisia fialkina]

спокойно у вас, хорошо.
zHz00, простите (снова) за флуд!
RetXiRT suiR@ttig@$, а можно почаще этот аватар? концептуально очень)

[Xersareeth]

А вот у нас в рубях... Я как-то писал похожую штуку, но у меня автомат лежал в ассоциативном массиве в таком виде:

fsm = {
1 => {new_value: 2, func_name: 'send_request'},
2 => {new_value: 3, func_name: 'check_answer'},
3 => {new_value: 1, func_name: 'read_answer'}
}

Ну и код обработчика:

loop do
  old_value = value
  new_value = fsm[old_value][:new_value]
  func_name = fsm[old_value][:func_name]
  result = send(func_name) # вызов функции по названию в переменной
  value = new_value if result == true
end

Приятно когда получается такие штуки писать вместо бесконечных select case =)

[RetXiRT suiR@ttig@$]

zHz00, ну отчего же:
первый
второй
второй 2
второй 3
третий
kshisia fialkina, я уже говорил - выбор аватаров у меня не пашет.

[Foul thing]

Почему не использовать enum?

enum States { state1, state2, state3 };

Для расширения просто добавляешь новое имя:

enum States { state1, state1_1, state1_2, state2, state3 };

Опять же, если имена пронумерованы, по ним всегда можно однозначно определить, в каком они отношении состоят друг с другом - кто выше, кто ниже.

[kshisia fialkina]

RetXiRT suiR@ttig@$, и не один раз

/в сторону: ну почему ирония никогда не прокатывает?../

[RetXiRT suiR@ttig@$]

kshisia fialkina, вот эти все с дайревским псом сделаны одной из дайри-юзерш, либо по мотивам высказываний бывшего хозяина дайри, либо прямые цитаты. Пиар-отдела у него не было, предпочитал сам прямо общаться с юзерами... +)
А то, на что вы жалуетесь, называется закон По (Poe's Law).

[korrshun]

ну нынешний state of the art предлагает кодогенерацию для написания конечных автоматов.
smc.sourceforge.net/
Для плюсов есть шаманство на шаблонах, например, в boost.
www.boost.org/doc/libs/1_31_0/libs/mpl/doc/pape...
а ещё пишут библиотеки на макросах.
https://github.com/endurodave/C_StateMachine

Ни в одну из них я не лазил, так что говорить за это не буду.
Я-то человек ленивый, у меня обычно просто были таблички указателей на обработчики и матрица инциндентности.

[kshisia fialkina]

RetXiRT suiR@ttig@$, c "четким указанием" уже неинтересно)
да, нос(а) не хватает. у него здорово было просто поприсутствовать...

[zHz00]

Foul thing, хорошая идея! Надо поэкспериментировать, как голый Си будет себя вести при одинаковых названиях констант у разных типов.
korrshun, ого, тема-то насущная. Спасибо, буду изучать.