我正在寻找有限状态机的好例子。语言并不是特别重要，只是很好的例子。

代码实现很有用（通用伪代码），但是收集FSM的各种用法也非常有用。

示例不一定需要基于计算机，例如Mike Dunlavey的Railroad网络示例非常有用。

安全（事件已触发）

• 美国：多“锁定”状态，一个“解锁”状态
• 过渡：正确的组合键/键会将您从初始锁定状态移动到更接近解锁状态的锁定状态，直到最终解锁。不正确的组合键/键会使您回到初始锁定状态（有时称为idle）。

交通灯（触发时间|触发传感器[事件]）

• 状态：红色，黄色，绿色（最简单的示例）
• 转换：在计时器后，将红色更改为绿色，绿色更改为黄色，并将黄色更改为红色。也可以在各种（更复杂）状态下感应汽车时触发。

自动售货机（事件触发，保险箱的变体）

• 状态：IDLE，5_CENTS，10_CENTS，15_CENTS，20_CENTS，25_CENTS等，VEND，CHANGE
• 过渡：在插入硬币，纸币后状态会发生变化，在正确的购买金额（或更多）后过渡到VEND，然后过渡到CHANGE或IDLE（取决于自动售货机的道德程度）

边界网关协议示例

BGP是支持Internet上核心路由决策的协议。它维护着一个表，用于确定来自给定节点的主机的可达性，并使互联网真正分散。

在网络中，每个BGP节点是对等体，并且使用有限状态机，其中一个六个状态空闲，连接，活动，OpenSent，OpenConfirm，和建立。网络中的每个对等连接都维护以下状态之一。

BGP协议确定发送到对等方以更改其状态的消息。

BPG状态图。

闲

第一状态为空闲。在这种状态下，BGP初始化资源，拒绝入站连接尝试，并启动与对等方的连接。

连接

第二种状态Connect。在此状态下，路由器等待连接完成，如果成功，则转换到OpenSent状态。如果不成功，它将重置ConnectRetry计时器，并在到期时转换为活动状态。

活性

在活动状态下，路由器将ConnectRetry计时器重置为零，并返回到Connect状态。

开放发送

在OpenSent状态下，路由器发送一个Open消息并等待返回一条消息。交换Keepalive消息，并在成功接收后将路由器置于“已建立”状态。

成立时间

在建立状态下，路由器可以发送/接收：Keepalive；更新；与对等方之间的通知消息。

有关BGP的更多信息，请参见Wikipedia。

它们对于建模各种事物很有用。例如，选举周期可以按照（正常政府）-选举称为->（早期竞选）-议会解散->（繁重竞选）-选举->（投票计数）的州来建模）。然后要么（投票计数）-不占多数->（联盟谈判）-达成协议->（正常政府），要么（投票计数）-多数->（正常政府）。我在带有政治子游戏的游戏中实现了此方案的变体。

它们也被用于游戏的其他方面：人工智能通常基于状态。菜单和级别之间的过渡以及死亡或完成级别时的过渡通常由FSM很好地建模。

jquery-csv插件中使用的CSV解析器

这是基本的Chomsky Type III语法分析器。

正则表达式标记器用于逐个字符地评估数据。当遇到控制字符时，代码将被传递到switch语句，以便根据启动状态进行进一步评估。将非控制字符进行分组和批量复制，以减少所需的字符串复制操作次数。

标记器：

var tokenizer = /("|,|\n|\r|[^",\r\n]+)/;

第一组匹配项是控制字符：值定界符（“），值分隔符（，）和条目分隔符（换行符的所有变体）。最后一个匹配项处理非控制字符分组。

解析器必须满足10条规则：

• 规则＃1-每行一个条目，每行以换行符结尾
• 规则＃2-省略文件末尾的尾随换行符
• 规则＃3-第一行包含标头数据
• 规则＃4-空格被视为数据，并且条目不应包含结尾逗号
• 规则＃5-行可以或不可以用双引号定界
• 规则6-包含换行符，双引号和逗号的字段应用双引号引起来
• 规则＃7-如果使用双引号将字段括起来，则必须在字段内出现的双引号前面加上另一个双引号来转义
• 修改＃1-未引用字段可能会也可能会
• 修改＃2-引用的字段可能会也可能不会
• 修改＃3-条目中的最后一个字段可能包含或可能不包含空值

注意：前7条规则直接来自IETF RFC 4180。添加了最后3个以覆盖现代电子表格应用程序（例如Excel，Google Spreadsheet）引入的边缘情况，这些情况默认情况下不会定界（即引用）所有值。我曾尝试将对RFC所做的更改归还给我，但还没有收到对我的询问的回应。

结束了，下面是示意图：

状态：

1. 条目和/或值的初始状态
2. 开场报价
3. 遇到第二个报价
4. 遇到未报价的值

过渡：

• 一种。检查引号（1），未引号（3），空值（0），空条目（0）和新条目（0）
• b。检查第二个报价字符（2）
• C。检查转义的引号（1），值的结尾（0）和条目的结尾（0）
• d。检查值的结尾（0）和条目的结尾（0）

注意：实际上缺少状态。从'c'->'b'应该有一行标有状态'1'的行，因为第二个定界符转义表示第一个定界符仍处于打开状态。实际上，最好将其表示为另一个过渡。创造这些是一门艺术，没有单一的正确方法。

注意：它也缺少退出状态，但是在有效数据上，解析器始终在过渡'a'结束，并且由于没有剩余要解析的状态，所以不可能有任何状态。

状态与过渡之间的差异：

状态是有限的，这意味着只能将其推断为意味着一件事。

过渡表示状态之间的流动，因此可能意味着很多事情。

基本上，状态->过渡关系是1-> *（即一对多）。状态定义了“它是什么”，过渡定义了“它的处理方式”。

注意：不用担心状态/转换的应用不是直观的，而是不直观的。在我最终坚持这个概念之前，花了一些时间与我比一个聪明得多的人进行了广泛的交流。

伪代码：

csv = // csv input string

// init all state & data
state = 0
value = ""
entry = []
output = []

endOfValue() {
  entry.push(value)
  value = ""
}

endOfEntry() {
  endOfValue()
  output.push(entry)
  entry = []
}

tokenizer = /("|,|\n|\r|[^",\r\n]+)/gm

// using the match extension of string.replace. string.exec can also be used in a similar manner
csv.replace(tokenizer, function (match) {
  switch(state) {
    case 0:
      if(opening delimiter)
        state = 1
        break
      if(new-line)
        endOfEntry()
        state = 0
        break
      if(un-delimited data)
        value += match
        state = 3
        break
    case 1:
      if(second delimiter encountered)
        state = 2
        break
      if(non-control char data)
        value += match
        state = 1
        break
    case 2:
      if(escaped delimiter)
        state = 1
        break
      if(separator)
        endOfValue()
        state = 0
        break
      if(newline)
        endOfEntry()
        state = 0
        break
    case 3:
      if(separator)
        endOfValue()
        state = 0
        break
      if(newline)
        endOfEntry()
        state = 0
        break
  }
}

注意：这是要点，实际上还有很多需要考虑的地方。例如，错误检查，空值，尾随空白行（即有效）等。

在这种情况下，状态是正则表达式匹配块完成迭代时的条件。过渡表示为case语句。

作为人类，我们必须简化低级操作到更高级别的抽象，但与FSM工作的倾向正在工作的低水平操作。尽管状态和过渡非常容易单独处理，但是固有地很难一次可视化全部内容。我发现一遍又一遍地遵循各个执行路径，直到我可以直觉过渡如何进行为止。就像学习基础数学一样，您将无法从更高层次评估代码，直到低层次的细节开始变得自动化为止。

撇开：如果您看一下实际的实现，则遗漏了许多细节。首先，所有不可能的路径都会引发特定的异常。击中它们应该是不可能的，但是如果有任何损坏，它们绝对会在测试运行程序中触发异常。其次，“合法” CSV数据字符串中允许使用的解析器规则非常宽松，因此处理许多特定边缘情况所需的代码。不管那个事实，这是在所有错误修复，扩展和微调之前用来模拟FSM的过程。

与大多数设计一样，它不是实现的精确表示，而是概述了重要部分。在实践中，实际上从此设计派生了3种不同的解析器功能：特定于CSV的行拆分器，单行解析器和完整的多行解析器。它们都以相似的方式操作，它们处理换行符的方式也有所不同。

Java中的简单FSM

int i=0;

while (i<5) {
 switch(i) {
   case 0:
     System.out.println("State 0");
     i=1;
     break;
   case 1:
     System.out.println("State 1");
     i=6;
     break;
   default:
     System.out.println("Error - should not get here");
     break;      
  }

} 

妳去 好的，它并不出色，但是可以说明这个想法。

您经常会在电信产品中找到FSM，因为它们为其他情况提供了简单的解决方案。

我发现思考/建模电梯（电梯）是有限状态机的一个很好的例子。它几乎不需要引入任何内容，但是提供的实现条件却很琐碎。

这些状态例如是在一楼，一楼等，并且将地面移动到二楼，或者将第三层移动到一楼，但当前在3到2楼之间，依此类推。

电梯轿厢中和地板上的按钮效果本身提供了输入，其效果取决于同时按下的按钮和当前状态。

除顶部和底部之外，每个楼层都有两个按钮：一个请求升降机上升，另一个请求下降。

好，这是一个例子。假设您要解析一个整数。它会去像dd*这里d是一个整数位。

state0:
    if (!isdigit(*p)) goto error;
    p++;
    goto state1;
state1:
    if (!isdigit(*p)) goto success;
    p++;
    goto state1;

当然，正如@Gary所说，您可以goto通过switch语句和状态变量来伪装这些。请注意，可以将此代码结构化，与原始正则表达式同构：

if (isdigit(*p)){
    p++;
    while(isdigit(*p)){
        p++;
    }
    // success
}
else {
    // error
}

当然，您也可以使用查找表来完成此操作。

有限状态机可以用多种方法制成，许多事物可以描述为有限状态机的实例。对于事物的思考，它不仅仅是一个概念。

铁路网示例

FSM的一个示例是铁路网络。

火车可以在两个轨道之一上行驶，开关数量有限。

连接这些开关的轨道数量有限。

在任何时候，一列火车都在一条轨道上，可以根据单个输入信息，通过一个开关将其发送到另一条轨道。

Ruby中的有限状态机：

module Dec_Acts
 def do_next
    @now = @next
    case @now
    when :invite
      choose_round_partner
      @next = :wait
    when :listen
      @next = :respond
    when :respond
      evaluate_invites
      @next = :update_in
    when :wait
      @next = :update_out
    when :update_in, :update_out
      update_edges
      clear_invites
      @next = :exchange
    when :exchange
      update_colors
      clear_invites
      @next = :choose
    when :choose
      reset_variables
      choose_role
    when :done
      @next = :done
    end
  end
end

这就是分布式系统中单个计算节点的行为，它建立了基于链接的通信方案。或多或少。在“图形”形式中，它看起来像这样：

查看此链接，获取一些简单的词法分析（FSM）示例：

http://ironbark.bendigo.latrobe.edu.au/subjects/SS/clect/clect03.html

您也可以查看“龙书”作为示例（阅读不浅）

http://zh.wikipedia.org/wiki/编译器：_原理，技术和工具

实际上，状态机通常用于：

• 设计目的（为程序中的不同动作建模）
• 自然语言（语法）解析器
• 字符串解析

一个示例是状态机，它扫描字符串以查看其语法是否正确。例如，荷兰邮政编码的格式为“ 1234 AB”。第一部分只能包含数字，第二部分只能包含字母。可以编写一个状态机来跟踪它是处于NUMBER状态还是处于LETTER状态，并且如果遇到错误的输入，则将其拒绝。

此受体状态机具有两个状态：数字状态和字母状态。状态机以数字状态启动，并开始读取要检查的字符串字符。如果在任何状态下都遇到无效字符，该函数将返回False值，并拒绝输入为无效。

Python代码：

import string

STATE_NUMERIC = 1
STATE_ALPHA = 2

CHAR_SPACE = " "

def validate_zipcode(s):
cur_state = STATE_NUMERIC

for char in s:
    if cur_state == STATE_NUMERIC:
        if char == CHAR_SPACE:
            cur_state = STATE_ALPHA
        elif char not in string.digits:
            return False
    elif cur_state == STATE_ALPHA:
        if char not in string.letters:
            return False
return True

zipcodes = [
    "3900 AB",
    "45D6 9A",
]

for zipcode in zipcodes:
    print zipcode, validate_zipcode(zipcode)

资料来源： 实践中的（有限）状态机