C-FSM状态的一种热编码

基本上，我只是想知道手动对C FSM的状态进行热编码是否是个好主意。 我实现了这一点，以编写一个简单的状态转换验证器：

typedef enum
{
    FSM_State1 = (1 << 0),
    FSM_State2 = (1 << 1),
    FSM_State3 = (1 << 2),
    FSM_StateError = (1 << 3)
} states_t;

我知道我只能使用整数的最大大小。但我没有那么多州。因此，这不是一个问题

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还有比这种编码更好的吗？ 是否有一些缺点我还没有看到

谢谢你的帮助

编辑：根据用户3386109注释更改验证测试

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最后的想法 最后我做的是：

1/状态枚举是“经典”枚举：

有效转换的2/位字段：

struct s_fsm_stateValidation
{
    bool State1IsValid: 1;
    bool State2Valid: 1;
    bool State3IsValid: 1;
    bool StateErrorIsValid: 1;

    /// Reserved space for 32bit reserved in the union
    uint32_t reserved: 28;
};

3/为验证创建一个联合体

typedef union FSM_stateValidation_u
{
    /// The bit field of critical system errors
    struct s_fsm_stateValidation state;
    /// Access the bit field as a whole
    uint32_t all;
} u_FSM_stateValidation;

4/我更改了验证：

states_t nextState, requestedState;
uint32_t validDestStates = 0;

// Compute requested state
requestedState = FSM_State1;

// Define valid transitions
validDestStates |= FSM_State2;
validDestStates |= FSM_State3;

// Check transition
if (validDestStates & requestedState)
{
    // Valid transition
    nextState = requestedState;
}
else
{
    // Illegal transition
    nextState = FSM_StateError;
}

u_FSM_stateValidation validDestStates;

// Set valid states
validDestStates.state.State1 = true;

// Compute requestedState
requestedState = FSM_State2;

if ((validDestStates.all & ((uint32_t) (1 << requestedState)) ))
{
    // Next state is legal
    return requestedState;
}
else
{
    return FSM_StateError;
}

u_FSM_状态验证有效状态；
//设置有效状态
ValidTestState.state.State1=真；
//计算请求状态
requestedState=FSM_State2；
如果（（validdestates.all&（（uint32_t）（1）来自快速谷歌，“一个热编码”意味着每个有效代码都有一个精确的位集，这似乎就是您正在做的。搜索结果表明这是一种硬件设计模式

我能想到的缺点是

正如您所建议的，您极大地限制了有效代码的数量-对于32位，您最多有32个代码/状态，而不是超过40亿个

它对于查找表并不理想，因为查找表是
switch
语句的常见实现。通常有一个内在函数可用于确定哪一个是最低位集，但我不希望编译器自动使用它

不过，如果州的数量不多，这些问题就不是什么大问题

因此，国际海事组织的问题是，是否有优势来证明这一成本。这不一定是一个巨大的优势，但必须有某种意义

我能想到的最好办法是，您可以使用位技巧来指定状态集，这样您就可以有效地测试当前状态是否在给定的集中-如果您需要在状态中执行某些操作
（1）只要您知道这些限制，我看不出这样的系统有任何问题。事实上，我认为它应该非常适合非常小的嵌入式环境中的小型状态机，因为空间非常宝贵。我认为这是一个@means matters的问题，您需要
&
而不是
，例如
如果（ValidTestState&requestedState）nextState=requestedState；
“还有比这种编码更好的吗？”更好地定义。更快、更安全、更少的内存消耗？首先使用位的原因是什么？如果是因为需要快速评估有效状态转换，则此方法比使用状态的向上计数整数稍快。如果需要快速调用实际状态，则此方法稍慢，因为不能使用基于函数指针的查找表，编译器也不能将swich语句转换为函数指针的查找表。（有关查找表，请参阅）是的，我有硬件设计师的背景。这是我在状态机中学习一个热编码的地方。我不知道你提到的第二个缺点。这就是我想要的评论。你的最后一点也很有趣。我不确定我是否需要这个技巧。但我会记住它。谢谢你的回答！
u_FSM_stateValidation validDestStates;

// Set valid states
validDestStates.state.State1 = true;

// Compute requestedState
requestedState = FSM_State2;

if ((validDestStates.all & ((uint32_t) (1 << requestedState)) ))
{
    // Next state is legal
    return requestedState;
}
else
{
    return FSM_StateError;
}