原文链接：https://blog.csdn.net/liebecl/article/details/76718767

1 函数指针与状态机

在很多大型的集成系统中都会用到状态机来跳转到指定的函数，而状态机的使用过程中就离不开函数指针、结构体数组等等，下面就介绍下函数指针与状态机的用法。

结构体数组
平时我们接触到的数组的元素都是数字或者字符，一般称为整型数组或者字符型数组，而结构体数组就是数组的元素是结构体，其本质上仍然是一个数组。

函数指针
函数指针，顾名思义，是一个指针，是一个指向函数的指针。正如指针可以指向整型变量、字符型变量以及数组，同样它可以指向一个函数。

//定义一个函数指针，函数的入参是a和b,返回值是整型的，并且定义了一个func_pointer型的指针
typedef  int (*func_pointer)(int a,int b);//定义一个成员为指针的ctl_info型结构体
typedef struct {func_pointer func;
}ctl_info;//定义元素为结构体的二维数组，数组的赋值应该是结构体的成员，也就是一个函数指针
static const ctl_info ctl_matrixTable[2][2]=
{{{&func00},{&func01}},{{&func10},{&func11}},
}//函数的定义
int func00(int a,int b)
{return 0;
}/*真正的运用*/
//同样定义一个函数指针
func_pointer pointer;//函数指针的取得
pointer = ctl_matrixTable[0][1].func;//函数的调用
result = (pointer)(a,b);

2 使用函数指针来代替switch case

原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_45252450/article/details/109431954

2.1 一个简单的switch场景

#include <stdio.h>
int main(){int number;printf("please enter the number:\n");scanf("%d",&number);switch (number){case 0:printf("case 0\n");break;case 1:printf("case 1\n");break;case 2:printf("case 2\n");break;case 3:printf("case 3\n");break;case 4:printf("case 4\n");break;case 5:printf("case 5\n");break;default:printf("case don't exist\n");break;}return 1;
}

2.2 使用函数指针来替换switch

#include <stdio.h>
void PrintfFunc0(){printf("case 0\n");
}
void PrintfFunc1(){printf("case 1\n");
}
void PrintfFunc2(){printf("case 2\n");
}
void PrintfFunc3(){printf("case 3\n");
}
void PrintfFunc4(){printf("case 4\n");
}
void PrintfFunc5(){printf("case 5\n");
}
void (*pfunc[6])(){0}; //定义一个空的函数指针数组
void MyFunction(int number){(*pfunc[number])();
}
void Register(){pfunc[0]=PrintfFunc0;pfunc[1]=PrintfFunc1;pfunc[2]=PrintfFunc2;pfunc[3]=PrintfFunc3;pfunc[4]=PrintfFunc4;pfunc[5]=PrintfFunc5;
}
int main(){int number;Register();printf("please enter the number:\n");scanf("%d",&number);MyFunction(number);return 1;
}

这样做的好处是在主函数中就没有大量的switch case分支，把每个分支的逻辑单独出来作为一个函数，把这些函数指针放进一个数组中，然后根据number找到对应的函数指针。
由于函数指针数组的限制，这些函数有必须有相同的函数原型。
上面这样改是不安全的，原因在于，当number为6或者更大时，找不到对应的函数指针，程序会有段错误。而传统的switch case则会执行defalut处的代码。

更安全的使用方式
稍作修改，充分利用stl库。

#include <stdio.h>
#include <map>
using namespace std;
void PrintfFunc0(){printf("case 0\n");
}
void PrintfFunc1(){printf("case 1\n");
}
void PrintfFunc2(){printf("case 2\n");
}
void PrintfFunc3(){printf("case 3\n");
}
void PrintfFunc4(){printf("case 4\n");
}
void PrintfFunc5(){printf("case 5\n");
}
map<int,void (*)()>MapIntToFunc;void MyFunction(int number){if(MapIntToFunc.find(number)!=MapIntToFunc.end())//先找一下是否存在对应的函数指针(*MapIntToFunc[number])();elseprintf("case don't exist\n");
}
void Register(){MapIntToFunc[0]=PrintfFunc0;MapIntToFunc[1]=PrintfFunc1;MapIntToFunc[2]=PrintfFunc2;MapIntToFunc[3]=PrintfFunc3;MapIntToFunc[4]=PrintfFunc4;MapIntToFunc[5]=PrintfFunc5;
}
int main(){int number;Register();printf("please enter the number:\n");scanf("%d",&number);MyFunction(number);return 1;
}

switch-case会生成一份表项数为case量＋1的跳表，程序首先判断switch变量是否大于（小于）最大（最小）case 常量，若大于（小于），则跳到default分支处理；否则取得索引号为switch变量大小的跳表项的地址（即跳表的起始地址＋表项大小＊索引号），程序接着跳到此地址执行，到此完成了分支的跳转。

可见上面这种方法也是生成一个表（一个函数指针表），所以这种方法的效率和switch case是相同的。

3 状态机应用的注意事项

基于状态机的程序调度机制，其应用的难点并不在于对状态机概念的理解，而在于对系统工作状态的合理划分。

初学者往往会把某个“程序动作”当作是一种“状态”来处理，我称之为“伪态”。那么如何区分“动作”和“状态”？本匠人的心得是看二者的本质：“动作”是不稳定的，即使没有条件的触发，“动作”一旦执行完毕就结束了；而“状态”是相对稳定的，如果没有外部条件的触发，一个状态会一直持续下去。

初学者的另一种比较致命的错误，就是在状态划分时漏掉一些状态，我称之为“漏态”。

“伪态”和“漏态”这两种错误的存在，将会导致程序结构的涣散。因此要特别小心避免。