玩点好玩的：智能锁 - 虚位密码的实现

虚位密码 是一个颇有意思的功能，不知道何时开始变成了智能锁的标配功能之一。

虚位密码的意思是你输入的密码位数不固定，可是只要你输入的密码有你当初设定的密码，那么就认为是正确的；反之就是错误的。

虚位密码功能在C++ 或者 Java中最相似的应该是String类里面查找+比较功能。

这里仅仅用最简单的算法来进行实现，不求特别复杂的实现。

不少的时候工程里面要取舍 实现的质量（从效率和占用来衡量） 和 实现的速度（编码的时间。Java之因此流行就是由于他的编码速度比较快【一次编译，到处运行】，虽然Java面向对象实现的不是那么完美）。

这里扯远了。本次只实现两个版本的代码：标准C++（运行平台：PC） 和 嵌入式C++（Arduino用的C++）

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 思路

对于给定的字符串 s，咱们首先获取其的首字符 c，以后再用户输入的字符串 p中，去寻找 c所在的位置，再从c所在的位置切取长度与 给定的字符串s 同样的字符串，进行比较（C语言里面加起来减的比较），若比较结果为0，则认为找到该串，返回成功的结果；反之，若是为能在给定的区域找到给定的字符串，即搜索的位置已达末尾，以及分割出来的子串长度已经小于给定的字符串长度，则认为失败，返回失败的结果。

结果

成功：true，找到类似的字符串

失败：false，未找到类似的字符串

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 下面是一个标准C++的实现，C++版本为11

 1 #include<string>
 2 #include <iostream>
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     int findlength = 0; //寻找的长度
 7     bool isOK = false; //找到了就是true
 8     std::string passwd = "218519"; //原始密码
 9     std::string userinputpasswd;
10     std::cout << "请输入密码：";
11     std::cin >> userinputpasswd;
12     while (findlength < userinputpasswd.size())
13     {
14         if (findlength != 0)//非首次搜索跳过已搜索的位置，不然会陷入死循环。
15         {
16             findlength++;
17         }
18         findlength = userinputpasswd.find(passwd.front(), findlength);//从头开始找到第一个元素和密码匹配的位置
19         if (findlength != std::string::npos)//找不到就要break了。
20         {
21             std::string substr = userinputpasswd.substr(findlength, passwd.size());
22             if (substr.size() < passwd.size())
23             {
24                 break;
25             }
26             int comp =substr.compare(passwd);
27             if (comp == 0)
28             {
29                 isOK = true;
30                 break;
31             }
32         }
33         else {
34             break;
35         }
36     }
37     std::cout << (isOK ? "密码正确" : "密码错误")<<std::endl;
38     return 0;
39 }

运行结果：

给定的字符串：218519

测试字符串：218519

结果正确。

输入字符串：6262626564542621851965656

输入的字符串含有字串：”218519“，结果应为正确。

输出结果：密码正确

结果正确

输入的字符串：123456

输出结果：密码错误。

结果正确

输入密码：5161816+1856165185615316

输出结果：密码错误。

结果正确。

这就是一个简单的实现，在个人Workstation（工做站）上面好像不须要一秒就能完成。可是咱们知道虚位密码功能是用于嵌入式设备上面的，嵌入式设备一般是很是的week。因此还要在Arduino Uno上验证。（ATMEGA328P 已经很week了）；

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Arduino uno是一块基于Atemel 爱特梅尔（现已被Microchip 微芯 收购）Atmega 328p的8位嵌入式开发板，因为其支持C++的特性已经简单易用受到全世界范围内嵌入式爱好者（包括艺术家）的喜好。

atmega328p在Arduino Uno上运行于16MHz的主频状态，正常应该运行在20Mhz的状态。这是为了兼容前代设备。

Arduino代码：

 1 int findlength = 0;//寻找的位置
 2 String passwd = "218519";
 3 bool isOK = false;
 4 // The setup() function runs once each time the micro-controller starts
 5 void setup()
 6 {
 7     Serial.begin(9600);
 8     Serial.println("Please enter you passwd:");
 9 }
10 
11 // Add the main program code into the continuous loop() function
12 void loop()
13 {
14     findlength = 0;
15     isOK = false;
16     if (Serial.available())
17     {
18         String pass = Serial.readString();
19         Serial.println(pass);
20         Serial.flush();
21         while (findlength < pass.length())
22         {
23             if (findlength != 0)
24             {
25                 findlength++;
26             }
27             findlength = pass.indexOf(passwd.charAt(0), findlength);
28             if (findlength == -1)
29             {
30                 break;
31             }
32             else {
33                 String substr = pass.substring(findlength, findlength + passwd.length());
34                 int comp = passwd.compareTo(substr);
35                 if (comp == 0)
36                 {
37                     isOK = true;
38                     break;
39                 }
40             }
41         }
42         Serial.println(isOK ? "OK" : "NO");
43         Serial.println("Please enter you passwd:");
44     }
45     
46     delay(500);
47 }

这是标准的Arduino代码能够适用于任何兼容Arduino的设备（好比ESP8266），这里在Arduino Uno上验证是由于他足够表明嵌入式设备的实力。（单片机实力不好是公认的事实）

运行结果：

与上面相似于，因为嵌入式代码是一种没有终止的，只要给电就一直跑的代码，因此能够看简单这些代码一直在循环（如今的计算机也是这样）。

输入给定的元素都很快。并且速度均在一秒内给出。因此证实虚位密码功能在上面仍是很简单就能实现的。