State Machine

# State Machine

> 상태 테이블, enum+함수 포인터로 FSM 구현

## 학습 목표

- 유한 상태 머신(FSM)의 개념과 구성 요소를 이해한다
- `enum`과 함수 포인터 테이블로 FSM을 구현한다
- 상태 전환 테이블 방식의 장점을 파악한다

## 내용

### FSM 구성 요소

```
States   : 시스템이 취할 수 있는 상태 집합
Events   : 상태 전환을 일으키는 입력
Transitions : (현재 상태 + 이벤트) → 다음 상태 + 액션
```

### enum으로 상태·이벤트 정의

```c
// 신호등 예시
typedef enum { ST_RED, ST_GREEN, ST_YELLOW, ST_COUNT  } State;
typedef enum { EV_TICK, EV_COUNT }                       Event;
```

### 함수 포인터 기반 FSM

```c
typedef State (*TransitionFn)(void);

State on_red_tick(void)    { printf("RED → GREEN\n");    return ST_GREEN;  }
State on_green_tick(void)  { printf("GREEN → YELLOW\n"); return ST_YELLOW; }
State on_yellow_tick(void) { printf("YELLOW → RED\n");   return ST_RED;    }

// 상태 전환 테이블: [state][event] → 함수
TransitionFn fsm_table[ST_COUNT][EV_COUNT] = {
    [ST_RED]    = { [EV_TICK] = on_red_tick    },
    [ST_GREEN]  = { [EV_TICK] = on_green_tick  },
    [ST_YELLOW] = { [EV_TICK] = on_yellow_tick },
};

// FSM 실행
State fsm_run(State current, Event ev) {
    TransitionFn fn = fsm_table[current][ev];
    if (fn) return fn();
    return current; // 정의되지 않은 전환은 상태 유지
}

int main() {
    State s = ST_RED;
    for (int i = 0; i < 6; i++)
        s = fsm_run(s, EV_TICK);
    return 0;
}
```

### 상태 진입/탈출 액션 추가

```c
typedef struct {
    TransitionFn transition;
    void (*on_enter)(void);
    void (*on_exit)(void);
} StateHandler;
```

## 참고

- FSM은 프로토콜 파서, 게임 AI, UI 상태 관리, 임베디드 펌웨어에 폭넓게 사용된다
- 상태가 많아지면 상태 전환 테이블이 if-else 체인보다 훨씬 관리하기 쉽다

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