Шаблон конечного автомата. Си

@dimyurk1978 · Регистрация: 06.12.2016

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Задавался ли кто подобной темой. Поделитесь примерами, наработками.

@dimyurk1978 · 21.04.2015, 11:05

Я об этом писал неоднократно. Называю эту фишку самоинициализацией. Компилятор в начале программы встраивает блок очистки озу и инициализацию переменных. Это позволяет нулевое состояние КА сделать состоянием самоинициализации модуля или всего устройства. Кстати, если в модулях применяются флаги, также можно сделать модуль с самоинициализацией. Сброшен флаг, инициализируем все что требуется и взводим флаг. При следующем вызове функции проверяем флаг, если взведен, выполняем код.
По поводу default, именно так и делаю. Забыл указать это в примерах.

@Sovo · 21.04.2015, 13:34

Очень хорошо. Благодарю.
Рад, что пишу в нормальном стиле.

@Sovo · 26.04.2015, 08:05

Я пользуюсь IAR для STM8
Попробовал воспользоваться макросами для определения массива функций. Есть проблема.
Файл вложения:

Код

//========================================================================
STATE (MAIN_OFF,      proc_main_off)
STATE (MAIN_OFF_WAIT,   proc_main_off_woyt)
STATE (MAIN_ON,      proc_main_on)
STATE (MAIN_ON_WAIT,   proc_main_on_woyt)
//========================================================================

Первый макрос проходит без проблем:

Код

//========================================================================
typedef enum _main_states
{
#define STATE(name, func) name,
#include "main_states.h"
#undef STATE
NUMBERS_MAIN_STATES
} main_states;

main_states   main_index = MAIN_OFF;

за счёт дополнительной строчки NUMBERS_MAIN_STATES, которая оканчивается без запятой.

А второй макрос не компилируется:

Код

void (*const main_states_func[NUMBERS_MAIN_STATES]) (void)  =
{
#define STATE(name, func) func,
#include "main_states.h"
#undef STATE
};

именно из-за последней запятой после аргумента func,
Если вручную вставляю названия состояний и имена функций, то всё в порядке.

И второе. Мне очень не нравится смешивать enum тип в описании состояний и целочисленный индекс при вызове функции состояния из массива. К тому же, номер начального элемента в enum отдан на откуп компилятору, а не задан в явном виде. Он обязательно должен быть нулём, чтобы сошлись индекс указателя и значение состояния. Здесь могут быть проблемы.
Нужно думать над более правильным решением.

@dimyurk1978 · 26.04.2015, 08:16

typedef.h

Код

#ifndef TYPEDEF_H

#define TYPEDEF_H

#include "typedef.h"

//========================================================================
typedef void (*FUNC)(void);
//========================================================================

//========================================================================
typedef void (*VECTORS)();
//========================================================================

#endif

*.h

Код

//========================================================================
typedef enum proc_eds_states
{
#define STATE(name, func) name,
#include "_proc_eds_main.h"
#undef STATE

PROC_EDS_MAIN_STATES

} proc_eds_states;
//------------------------------------------------------------------------
extern __flash VECTORS proc_eds_func [PROC_EDS_MAIN_STATES];
//------------------------------------------------------------------------

*.c

Код

#include "typedef.h" // !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

//========================================================================
__flash VECTORS proc_eds_func [PROC_EDS_MAIN_STATES] =
{
#define STATE(name, func) func,
#include "_proc_eds_main.h"
#undef STATE
};
//------------------------------------------------------------------------

_proc_eds_main.h

Код

//************************************************************************
//************************ Главный автомат *******************************
//************************************************************************

//========================================================================
STATE (PROC_EDS_MAIN_INIT,        Proc_Eds_Main_Init)
STATE (PROC_EDS_MAIN_STOP,        Proc_Eds_Main_Stop)
STATE (PROC_EDS_MAIN_MANUAL,      Proc_Eds_Main_Manual)
STATE (PROC_EDS_MAIN_AUTOMAT,     Proc_Eds_Main_Automat)
STATE (PROC_EDS_MAIN_EMERG_STOP,  Proc_Eds_Main_Emerg_Stop)
//========================================================================

@Sovo · 26.04.2015, 12:25

Извиняюсь, вы в какой среде пишете?
Есть подозрение, что "VECTORS" расширяется во что - то стандартное.

@dimyurk1978 · 26.04.2015, 12:32

IAR. В предыдущем сообщении раскройте все spoiler. В typedef увидите:

//========================================================================
typedef void (*VECTORS)();
//========================================================================

Этот момент я никак не мог победить. Иногда лечится вписыванием в сишный файл #include "typedef.h".

Если никак не лечится, тогда я для каждого автомата делаю void (*VECTORS)(); Вместо vectors свое уникальное имя.

@Sovo · 26.04.2015, 14:26

Благодарю, поработаю вечером над этим.

@Sovo · 27.05.2015, 15:04

Пока проверил размер кода на STM8.
Самый компактный - простой switch - case.
второй по компактности - вызывание функции по указателю proc_func() и изменение указателя в зависимости от состояния КА.
самый громоздкий - вызывание функции из массива указателей p_proc_func[state]() за счёт умножения индекса при получении указателя.

@dimyurk1978 · 27.05.2015, 19:13

Сообщение от SOVO

...

Switch-case компактен, пока кол-во состояний немного. Я слышал, компилятор в случае большого кол-ва состояний, делает переход по индексу.

В случае большого кол-ва состояний выгоден способ по индексу состояния.

Массив адресов функций, а не указателей.

Лично меня полностью устраивает переход по индексу состояния. Программа собирается как конструктор. Каждый обработчик состояния можно проверить отдельно, потому что это самостоятельная функция.

@Sovo · 27.05.2015, 21:49

Компилятор действительно сворачивает switch-case в компактную конструкцию с выделением каждой ветке своего адреса и переходами по условию. Тогда нет накладных условий на вызов функции.

@orm999 · 28.05.2015, 13:12

Может кому поможет - лично я конечные автоматы пишу с помощью отличной программы Ragel, который на выходе дает правильный и компактный С код.

@propitt_omt · 28.05.2015, 17:18

Мне понравилось!
А, не сочтите за наглость, можно примерчик коротенький для МК, а то люди им в основном искуственные языки разбирают.
Спасибо.

@orm999 · 28.05.2015, 18:25

Примерчик простого робота на МК постараюсь найти/выложить в понедельник, когда буду дома.

Но сначала нужно прочитать документацию, чтобы понять как это работает. Там правда больше 50 страниц, но стоит потратить пару часов на это. После чего можно распечатать себе шпаргалку.

14.07.2015, 02:09

Сообщение от orm999

Примерчик простого робота на МК постараюсь найти/выложить в понедельник, когда буду дома.

Но сначала нужно прочитать документацию, чтобы понять как это работает. Там правда больше 50 страниц, но стоит потратить пару часов на это. После чего можно распечатать себе шпаргалку.

Уже *цать понедельников прошло, а примерчика так и не видать...

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	21.04.2015, 13:34	22
	Очень хорошо. Благодарю. Рад, что пишу в нормальном стиле. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	26.04.2015, 08:05	23
	Я пользуюсь IAR для STM8 Попробовал воспользоваться макросами для определения массива функций. Есть проблема. Файл вложения: Код //======================================================================== STATE (MAIN_OFF, proc_main_off) STATE (MAIN_OFF_WAIT, proc_main_off_woyt) STATE (MAIN_ON, proc_main_on) STATE (MAIN_ON_WAIT, proc_main_on_woyt) //======================================================================== Первый макрос проходит без проблем: Код //======================================================================== typedef enum _main_states { #define STATE(name, func) name, #include "main_states.h" #undef STATE NUMBERS_MAIN_STATES } main_states; main_states main_index = MAIN_OFF; за счёт дополнительной строчки NUMBERS_MAIN_STATES, которая оканчивается без запятой. А второй макрос не компилируется: Код void (*const main_states_func[NUMBERS_MAIN_STATES]) (void) = { #define STATE(name, func) func, #include "main_states.h" #undef STATE }; именно из-за последней запятой после аргумента func, Если вручную вставляю названия состояний и имена функций, то всё в порядке. И второе. Мне очень не нравится смешивать enum тип в описании состояний и целочисленный индекс при вызове функции состояния из массива. К тому же, номер начального элемента в enum отдан на откуп компилятору, а не задан в явном виде. Он обязательно должен быть нулём, чтобы сошлись индекс указателя и значение состояния. Здесь могут быть проблемы. Нужно думать над более правильным решением. 0

@dimyurk1978 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 3,044
	27.05.2015, 19:13	29
	Сообщение от SOVO ... Switch-case компактен, пока кол-во состояний немного. Я слышал, компилятор в случае большого кол-ва состояний, делает переход по индексу. В случае большого кол-ва состояний выгоден способ по индексу состояния. Массив адресов функций, а не указателей. Лично меня полностью устраивает переход по индексу состояния. Программа собирается как конструктор. Каждый обработчик состояния можно проверить отдельно, потому что это самостоятельная функция. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	27.05.2015, 21:49	30
	Компилятор действительно сворачивает switch-case в компактную конструкцию с выделением каждой ветке своего адреса и переходами по условию. Тогда нет накладных условий на вызов функции. 0

@orm999 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.05.2015 Сообщений: 11
	28.05.2015, 13:12	31
	Может кому поможет - лично я конечные автоматы пишу с помощью отличной программы Ragel, который на выходе дает правильный и компактный С код. 0

@dimyurk1978 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 3,044
		1
	Шаблон конечного автомата. Си 18.04.2015, 22:11. Показов 38239. Ответов 33 Метки нет (Все метки) Задавался ли кто подобной темой. Поделитесь примерами, наработками. 0

@dimyurk1978 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 3,044
	21.04.2015, 11:05	21
	Я об этом писал неоднократно. Называю эту фишку самоинициализацией. Компилятор в начале программы встраивает блок очистки озу и инициализацию переменных. Это позволяет нулевое состояние КА сделать состоянием самоинициализации модуля или всего устройства. Кстати, если в модулях применяются флаги, также можно сделать модуль с самоинициализацией. Сброшен флаг, инициализируем все что требуется и взводим флаг. При следующем вызове функции проверяем флаг, если взведен, выполняем код. По поводу default, именно так и делаю. Забыл указать это в примерах. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	26.04.2015, 12:25	25
	Извиняюсь, вы в какой среде пишете? Есть подозрение, что "VECTORS" расширяется во что - то стандартное. 0

@dimyurk1978 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.12.2016 Сообщений: 3,044
	26.04.2015, 12:32	26
	IAR. В предыдущем сообщении раскройте все spoiler. В typedef увидите: //======================================================================== typedef void (VECTORS)(); //======================================================================== Этот момент я никак не мог победить. Иногда лечится вписыванием в сишный файл #include "typedef.h". Если никак не лечится, тогда я для каждого автомата делаю void (VECTORS)(); Вместо vectors свое уникальное имя. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	26.04.2015, 14:26	27
	Благодарю, поработаю вечером над этим. 0

@Sovo 0 / 0 / 0 Регистрация: 05.10.2007 Сообщений: 498
	27.05.2015, 15:04	28
	Пока проверил размер кода на STM8. Самый компактный - простой switch - case. второй по компактности - вызывание функции по указателю proc_func() и изменение указателя в зависимости от состояния КА. самый громоздкий - вызывание функции из массива указателей p_proc_func[state]() за счёт умножения индекса при получении указателя. 0

@propitt_omt 0 / 0 / 0 Регистрация: 21.08.2014 Сообщений: 64
	28.05.2015, 17:18	32
	Мне понравилось! А, не сочтите за наглость, можно примерчик коротенький для МК, а то люди им в основном искуственные языки разбирают. Спасибо. 0

@orm999 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.05.2015 Сообщений: 11
	28.05.2015, 18:25	33
	Примерчик простого робота на МК постараюсь найти/выложить в понедельник, когда буду дома. Но сначала нужно прочитать документацию, чтобы понять как это работает. Там правда больше 50 страниц, но стоит потратить пару часов на это. После чего можно распечатать себе шпаргалку. 0

Moki_Pys
	14.07.2015, 02:09	34
	Сообщение от orm999 Примерчик простого робота на МК постараюсь найти/выложить в понедельник, когда буду дома. Но сначала нужно прочитать документацию, чтобы понять как это работает. Там правда больше 50 страниц, но стоит потратить пару часов на это. После чего можно распечатать себе шпаргалку. Уже *цать понедельников прошло, а примерчика так и не видать...