有限狀態機是一種數學概念，運用到程序中，可用於有限數量的狀態的變化，每個子程序進行一些處理並選擇下一種狀態。
基本的實現思路就是用一張表保存所有可能的狀態，並列出進入每個狀態時可能執行的所有動作，其中最後一個動作就是計算下一個應該進入的狀態。運行狀態就是從初始狀態開始，不停的在各個狀態之間轉換，直到結束狀態。
FSM的實現方式：
1） switch/case或者if/else
這無意是最直觀的方式，使用一堆條件判斷，會編程的人都可以做到，對簡單小巧的狀態機來說最合適，但是毫無疑問，這樣的方式比較原始，對龐大的狀態機難以維護。
2） 狀態表
維護一個二維狀態表，橫坐標表示當前狀態，縱坐標表示輸入，表中一個元素存儲下一個狀態和對應的操作。這一招易於維護，但是運行時間和存儲空間的代價較大。
3） 使用State Pattern
使用State Pattern使得代碼的維護比switch/case方式稍好，性能上也不會有很多的影響，但是也不是100％完美。不過Robert C. Martin做了兩個自動產生FSM代碼的工具，for java和for C++各一個，在 上有免費下載，這個工具的輸入是純文本的狀態機描述，自動產生符合State Pattern的代碼，這樣developer的工作只需要維護狀態機的文本描述，每必要冒引入bug的風險去維護code。
4） 使用宏定義描述狀態機
一般來說，C++編程中應該避免使用#define，但是這主要是因為如果用宏來定義函數的話，很容易產生這樣那樣的問題，但是巧妙的使用,還是能夠產生奇妙的效果。MFC就是使用宏定義來實現大的架構的。
在實現FSM的時候，可以把一些繁瑣無比的if/else還有花括號的組合放在宏中，這樣，在代碼中可以3）中狀態機描述文本一樣寫，通過編譯器的預編譯處理產生1）一樣的效果，我見過產生C代碼的宏，如果要產生C++代碼，己軟MFC可以，那麼理論上也是可行的。
密碼鎖的例子
[cpp]
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef enum{
STATE0 = 0,
STATE1,
STATE2,
STATE3,
STATE4,
}STATE;
int main()
{
char ch;
STATE current_state = STATE0;
while(1){
printf("In put password:");
while((ch = getchar()) != '\n')
{
if((ch < '0') || (ch > '9'))
{
printf("Input num,ok?/n");
break;
}
switch(current_state){
case STATE0:
if(ch == '2') current_state = STATE1;
break;
case STATE1:
if(ch == '4') current_state = STATE2;
break;
case STATE2:
if(ch == '7') current_state = STATE3;
break;
case STATE3:
if(ch == '9') current_state = STATE4;
break;
default:
current_state = STATE0;
break;
}
}
if(current_state == STATE4){
printf("Correct, lock is open!\n");
current_state = STATE0;
}else
{
printf("Wrong, locked!\n");
current_state = STATE0;
}
break;
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef enum{
STATE0 = 0,
STATE1,
STATE2,
STATE3,
STATE4,
}STATE;
int main()
{
char ch;
STATE current_state = STATE0;
while(1){
printf("In put password:");
while((ch = getchar()) != '\n')
{
if((ch < '0') || (ch > '9'))
{
printf("Input num,ok?/n");
break;
}
switch(current_state){
case STATE0:
if(ch == '2') current_state = STATE1;
break;
case STATE1:
if(ch == '4') current_state = STATE2;
break;
case STATE2:
if(ch == '7') current_state = STATE3;
break;
case STATE3:
if(ch == '9') current_state = STATE4;
break;
default:
current_state = STATE0;
break;
}
}
if(current_state == STATE4){
printf("Correct, lock is open!\n");
current_state = STATE0;
}else
{
printf("Wrong, locked!\n");
current_state = STATE0;
}
break;
}
return 0;
}
