帮我设计一个事件驱动型的层级状态机, 要求用C++实现的基于面向对象思想的可以用在资源紧缺的嵌入式设备中,
时间: 2024-03-16 17:41:57 浏览: 76
用c++面向对象语言实现计算器---重要的是思想--大家看看我用了那些设计模式
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好的,我可以为您提供一个简单的事件驱动型的状态机的设计方案,用于嵌入式设备中。
在这个设计中,我们将状态机分为两个类:State 和 StateMachine。其中,State 类表示一个状态,StateMachine 类表示整个状态机。
首先,定义 State 类,包含以下成员变量和成员函数:
```
class State {
public:
virtual void onEnter() = 0; // 进入状态时执行的动作
virtual void onExit() = 0; // 离开状态时执行的动作
virtual void onEvent(Event event) = 0; // 事件处理函数
};
```
State 类是一个抽象类,包含了进入状态、离开状态和事件处理这三个动作。这些动作的具体实现将在子类中完成。
接着,定义 StateMachine 类,包含以下成员变量和成员函数:
```
class StateMachine {
public:
StateMachine(State* initialState); // 构造函数
void update(); // 更新状态机
void setState(State* state); // 设置当前状态
void postEvent(Event event); // 发送事件
private:
State* m_currentState; // 当前状态
std::queue<Event> m_eventQueue; // 事件队列
};
```
在 StateMachine 类中,我们定义了一个当前状态的成员变量 m_currentState,一个事件队列 m_eventQueue,以及四个成员函数:构造函数、状态更新函数、设置当前状态函数和发送事件函数。
StateMachine 类的构造函数需要传入一个初始状态(即 State 类的子类对象),并将其赋值给 m_currentState 成员变量。
状态更新函数 update() 从事件队列中取出事件,调用当前状态的 onEvent() 函数处理事件。如果 onEvent() 函数返回一个新的状态,则通过 setState() 函数将状态机的当前状态设置为新的状态。
设置当前状态函数 setState() 将当前状态设置为传入的状态,并调用新状态的 onEnter() 函数执行进入状态时的动作,同时调用原状态的 onExit() 函数执行离开状态时的动作。
发送事件函数 postEvent() 将事件加入事件队列中,等待状态机的更新。
最后,定义 State 类的子类,实现各自的 onEnter()、onExit() 和 onEvent() 函数,完成状态机的具体逻辑。
根据实际需求,可以在 State 类和 StateMachine 类中添加更多的成员变量和成员函数,以满足具体的应用场景。
这个设计方案基于面向对象思想,使用 C++ 实现,可以用于资源紧缺的嵌入式设备中。状态机的更新是基于事件驱动的,可以在一定程度上减少 CPU 的占用率。
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