什么是狀態(tài)機？

關(guān)于狀態(tài)機的一個極度確切的描述是它是一個有向圖形，由一組節(jié)點和一組相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)組成。狀態(tài)機通過響應(yīng)一系列事件而“運行”。每個事件都在屬于“當(dāng)前”節(jié)點的轉(zhuǎn)移函數(shù)的控制范圍內(nèi)，其中函數(shù)的范圍是節(jié)點的一個子集。函數(shù)返回“下一個”（也許是同一個）節(jié)點。這些節(jié)點中至少有一個必須是終態(tài)。當(dāng)?shù)竭_終態(tài)，狀態(tài)機停止。

但一個抽象的數(shù)學(xué)描述（就像我剛給出的）并不能真正說明在什么情況下使用狀態(tài)機可以解決實際編程問題。另一種策略就是將狀態(tài)機定義成一種強制性編程語言，其中節(jié)點也是源碼行。從實用角度看，這個定義盡管精確，但它和第一種描述一樣，都是紙上談兵、毫不實用。（對于說明型、函數(shù)型或基于約束的語言，例如，Haskell、Scheme 或 Prolog，不一定會發(fā)生這種情況。）

讓我們嘗試使用更適合身邊實際任務(wù)的例子來進行討論。邏輯上，每個規(guī)則表達式都等價于一個狀態(tài)機，而每個規(guī)則表達式的語法分析器都實現(xiàn)這個狀態(tài)機。實際上，大多數(shù)程序員編寫狀態(tài)機時，并沒有真正考慮到這一點。

在以下這個例子中，我們將研究狀態(tài)機的真正探索性定義。通常，我們有一些不同的方法來響應(yīng)一組有限數(shù)量的事件。某些情況下，響應(yīng)只取決于事件本身。但在其它情況下，適當(dāng)?shù)牟僮魅Q于以前的事件。

本文中討論的狀態(tài)機是高級機器，其目的是演示一類問題的編程解決方案。如果有必要按響應(yīng)事件行為的類別來討論編程問題，那么您的解決方案很可能是顯式狀態(tài)機。

文本處理狀態(tài)機

最可能調(diào)用顯式狀態(tài)機的一個編程問題涉及到處理文本文件。處理文本文件通常包括讀取信息單元（通常叫做字符或行），然后對剛讀取的單元執(zhí)行適當(dāng)操作。 某些情況下，這個處理是“無狀態(tài)的”（即每個這樣的單元都包含了足夠的信息，可以正確確定要執(zhí)行什么操作）。在其它情況下，即使文本文件不是完全無狀態(tài)， 數(shù)據(jù)也只有有限的上下文（例如，操作取決于不比行號更多的信息）。但是，在其它常見文本處理問題中，輸入文件是極具“狀態(tài)”的。 每一塊數(shù)據(jù)的含義取決于它前面的字符串（也許是它后面的字符串）。報告、大型機數(shù)據(jù)輸入、可讀文本、編程源文件和其它種類的文本文件都是有狀態(tài)的。 一個簡單例子是可能出現(xiàn)在 Python 源文件中的一行代碼：

myObject = SomeClass(this, that, other)

這行表示，如果恰好有以下幾行圍繞著這一行，則有部分內(nèi)容不同：

"""How to use SomeClass:myObject = SomeClass(this, that, other)"""

我們應(yīng)知道我們處于“塊引用” 狀態(tài) 以確定這行代碼是一部分注釋而不是 Python 操作。