在C语言中如何构建层次状态机，并比较其与有限状态机的差异？请提供示例代码。

层次状态机（HSM）与有限状态机（FSM）在软件设计中扮演着重要的角色，它们在结构和实现上有着本质的不同。要深入理解这两种状态机的构建方法，并了解它们之间的区别，建议阅读《使用状态机进行软件设计：从C语言到层次状态机》。

参考资源链接：[使用状态机进行软件设计：从C语言到层次状态机](https://wenku.csdn.net/doc/86te2hq4i4?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，有限状态机由一组状态、一组事件、一组动作和状态转换表组成。在C语言中，我们可以使用枚举来定义状态，结构体来定义事件，函数指针数组来定义动作。以下是一个简单的FSM的C语言实现示例：

    // 定义状态
    typedef enum {
        STATE_IDLE,
        STATE_RUNNING,
        STATE_STOPPED,
        STATE_COUNT // 状态计数
    } State;

    // 定义事件
    typedef enum {
        EVENT_START,
        EVENT_STOP,
        EVENT_COUNT // 事件计数
    } Event;

    // 定义动作函数
    void actionStart() {
        // 执行启动时的动作...
    }

    void actionStop() {
        // 执行停止时的动作...
    }

    // 动作函数指针数组
    void (*actions[STATE_COUNT][EVENT_COUNT])() = {
        [STATE_IDLE] = {NULL, actionStart},
        [STATE_RUNNING] = {actionStop, NULL},
        [STATE_STOPPED] = {NULL, NULL}
    };

    // 状态转换表
    State state = STATE_IDLE;

    void update(Event event) {
        if (actions[state][event]) {
            actions[state][event]();
        }
        // 状态更新逻辑...
    }

接着，层次状态机是对有限状态机的一种扩展，它允许将状态机组织成层次结构，从而更容易地管理复杂的状态转换逻辑。在HSM中，状态可以嵌套，一个状态（父状态）可以包含子状态，子状态具有自己的状态转换逻辑。以下是一个简单的HSM的C语言实现示例：

    // 由于HSM的实现相对复杂，通常需要定义更多的结构来管理状态和事件。
    // 在这里仅提供一个简化的示例，具体实现需要根据实际需求进行调整。

    // 定义状态和事件与FSM类似

    // 状态转换表，包括子状态
    State superState = STATE_IDLE;
    State subState = STATE_IDLE_SUBSTATE;

    void update(Event event) {
        // 处理事件的子状态逻辑
        switch (subState) {
            case STATE_IDLE_SUBSTATE:
                // 根据事件更新子状态
                break;
            // 其他子状态...
        }

        // 更新父状态
        switch (superState) {
            case STATE_IDLE:
                // 根据事件更新父状态
                break;
            // 其他父状态...
        }

        // 其他状态迁移逻辑...
    }

从上述示例中可以看到，HSM的实现比FSM复杂得多，但它允许开发者以更清晰的方式管理嵌套状态和事件。在HSM中，子状态可以继承父状态的属性和行为，使得状态转换更加灵活和模块化。

在构建HSM时，重要的是要理解状态之间的层次关系和如何设计状态转换逻辑，确保状态间的迁移是清晰且可预测的。通过阅读《使用状态机进行软件设计：从C语言到层次状态机》，你可以获得更多的实例和深入的解释，帮助你更好地理解和应用HSM在实际项目中的设计和实现。

参考资源链接：[使用状态机进行软件设计：从C语言到层次状态机](https://wenku.csdn.net/doc/86te2hq4i4?spm=1055.2569.3001.10343)