C - Statemachine

c-statemachine.c

/**
 * Erweiterte C-Statemachine
 * Das Programm gibt folgendes aus:
 *
 * BEGIN: Es geht los. Ich initialisiere das Ganze.
 * BEGIN: Es geht weiter in den Zustand ADDITION_SMALL
 * BEGIN: Auf Wiedersehen!
 * ADDITION_SMALL: Ich fange erst einmal mit kleinen Zahlen an.
 * ADDITION_SMALL: Addiere Eins...
 * ADDITION_SMALL: Addiere Eins...
 * ADDITION_BIG: Small hat sich gar nicht verabschiedet. Frech.
 * ADDITION_BIG: Jetzt große Zahlen.
 * ADDITION_BIG: Addiere Zehn...
 * ADDITION_BIG: Addiere Zehn...
 * ADDITION_BIG: Addiere Zehn...
 * ADDITION_BIG: Addiere Zehn...
 * ADDITION_BIG: Ergebnis: 42!
 */

#include <stdio.h>

// -----------------------------------------------------------------------------
// Defines für die Statemachine
//
#define STATES(_states_...)      char flag_state_inited; \
                                 enum State {_states_, STATE_NONE} state; \
                                 State next_state;
#define STATE_MACHINE_START(_x_) flag_state_inited = false; \
                                 state = _x_; next_state = _x_;
#define STATE_SWITCH(_x_)        next_state = _x_
#define STATE_IS_ACTIVE(_x_)     (state == _x_)
#define STATEMACHINE             switch (state) {
#define STATE_ENTER(_x_)         case _x_: if (!flag_state_inited) { \
                                 flag_state_inited = 1;
#define STATE_LOOP               } else { if (next_state == state) {
#define STATE_LEAVE              } else { state = next_state; \
                                 flag_state_inited = false;
#define END_OF_STATE             }} break;
#define END_STATEMACHINE         STATE_ENTER(STATE_NONE) STATE_LOOP \
                                 STATE_LEAVE END_OF_STATE default: break; }


// -----------------------------------------------------------------------------
// Der eigentliche Code
//
int some_number;

STATES(
    // hier einfach deine Zustände einfügen
    BEGIN,
    ADDITION_SMALL,
    ADDITION_BIG
);

void statemachine()
{
    STATEMACHINE
    STATE_ENTER(BEGIN)
        puts("BEGIN: Es geht los. Ich initialisiere das Ganze.");
        some_number = 0;
    STATE_LOOP
        puts("BEGIN: Es geht weiter in den Zustand ADDITION_SMALL");
        STATE_SWITCH(ADDITION_SMALL);
    STATE_LEAVE
        puts("BEGIN: Auf Wiedersehen!");
    END_OF_STATE


    STATE_ENTER(ADDITION_SMALL)
        puts("ADDITION_SMALL: Ich fange erst einmal mit kleinen Zahlen an.");
    STATE_LOOP
        puts("ADDITION_SMALL: Addiere Eins...");
        some_number += 1;

        // in den loop kommt die Abbruchbedingung, z.B. durch Sensorwerte
        if (some_number == 2)
        {
            STATE_SWITCH(ADDITION_BIG);
        }
    STATE_LEAVE

    END_OF_STATE


    STATE_ENTER(ADDITION_BIG)
        puts("ADDITION_BIG: Small hat sich gar nicht verabschiedet. Frech.");
        puts("ADDITION_BIG: Jetzt große Zahlen.");
    STATE_LOOP
        puts("ADDITION_BIG: Addiere Zehn...");
        some_number += 10;
        if (some_number >= 42)
        {
            STATE_SWITCH(STATE_NONE); // fertig -> kein Zustand ausgewählt
        }
    STATE_LEAVE
        printf("ADDITION_BIG: Ergebnis: %d!\n", some_number);
    END_OF_STATE
    END_STATEMACHINE
}

int main()
{
    STATE_MACHINE_START(BEGIN);
    while (!STATE_IS_ACTIVE(STATE_NONE))
    {
        // der statemachine() Aufruf kommt dann in deinen loop()
        statemachine();
    }
    return 0;
}