可爱的 Python：使用状态机

核心提示：本文示例源代码或素材下载 状态机从理论上说是几乎与计算机和编程相关的每件事的基础，从实用角度来看，可爱的 Python：使用状态机，状态机还有助于解决许多常见问题（特别适用于 Python 程序员），本文中，响应只取决于事件本身，但在其它情况下，David Mertz 讨论了何时以及如何使用 Python 编码

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状态机从理论上说是几乎与计算机和编程相关的每件事的基础。从实用角度来看，状态机还有助于解决许多常见问题（特别适用于 Python 程序员）。本文中，David Mertz 讨论了何时以及如何使用 Python 编码状态机的实际例子。

什么是 Python？

请简要回顾本专栏中的 第一篇文章 ，Python 是由 Guido van Rossum 开发的免费高级解释型语言。其语法简单易懂，而其面向对象的语义功能强大（但又灵活）。Python 可以广泛使用并具有高度的可移植性。

什么是状态机？

关于状态机的一个极度确切的描述是它是一个有向图形，由一组节点和一组相应的转移函数组成。状态机通过响应一系列事件而“运行”。每个事件都在属于“当前”节点的转移函数的控制范围内，其中函数的范围是节点的一个子集。函数返回“下一个”（也许是同一个）节点。这些节点中至少有一个必须是终态。当到达终态，状态机停止。

但一个抽象的数学描述（就像我刚给出的）并不能真正说明在什么情况下使用状态机可以解决实际编程问题。另一种策略就是将状态机定义成一种强制性编程语言，其中节点也是源码行。从实用角度看，这个定义尽管精确，但它和第一种描述一样，都是纸上谈兵、毫不实用。（对于说明型、函数型或基于约束的语言，例如，Haskell、Scheme 或 Prolog，不一定会发生这种情况。）

让我们尝试使用更适合身边实际任务的例子来进行讨论。逻辑上，每个规则表达式都等价于一个状态机，而每个规则表达式的语法分析器都实现这个状态机。实际上，大多数程序员编写状态机时，并没有真正考虑到这一点。

在以下这个例子中，我们将研究状态机的真正探索性定义。通常，我们有一些不同的方法来响应一组有限数量的事件。某些情况下，响应只取决于事件本身。但在其它情况下，适当的操作取决于以前的事件。