玩点好玩的：智能锁 - 虚位密码的实现

虚位密码 是一个很有意思的功能，不知道什么时候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，但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中最类似的应该是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。

很多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之所以流行就是因为他的编码速度比较快【一次编译，处处运行】，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，我们首先获取其的首字符 c，之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 一样的字符串，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，如果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，找到相似的字符串

失败：false，未找到相似的字符串

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 下面是一个标准C++的实现，C++版本为11

#include<string>
#include <iostream>

int main()
{
    int findlength = 0; //寻找的长度
    bool isOK = false; //找到了就是true
    std::string passwd = "218519"; //原始密码
    std::string userinputpasswd;
    std::cout << "请输入密码：";
    std::cin >> userinputpasswd;
    while (findlength < userinputpasswd.size())
    {
        if (findlength != 0)//非首次搜索跳过已搜索的位置，否则会陷入死循环。
        {
            findlength++;
        }
        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
        if (findlength != std::string::npos)//找不到就要break了。
        {
            std::string substr = userinputpasswd.substr(findlength, passwd.size());
            if (substr.size() < passwd.size())
            {
                break;
            }
            int comp =substr.compare(passwd);
            if (comp == 0)
            {
                isOK = true;
                break;
            }
        }
        else {
            break;
        }
    }
    std::cout << (isOK ? "密码正确" : "密码错误")<<std::endl;
    return 0;
}

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，在我的Workstation（工作站）上面好像不需要一秒就能完成。但是我们知道虚位密码功能是用于嵌入式设备上面的，嵌入式设备通常是非常的week。所以还要在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，由于其支持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）的喜爱。

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：

int findlength = 0;//寻找的位置
String passwd = "218519";
bool isOK = false;
// The setup() function runs once each time the micro-controller starts
void setup()
{
    Serial.begin(9600);
    Serial.println("Please enter you passwd:");
}

// Add the main program code into the continuous loop() function
void loop()
{
    findlength = 0;
    isOK = false;
    if (Serial.available())
    {
        String pass = Serial.readString();
        Serial.println(pass);
        Serial.flush();
        while (findlength < pass.length())
        {
            if (findlength != 0)
            {
                findlength++;
            }
            findlength = pass.indexOf(passwd.charAt(0), findlength);
            if (findlength == -1)
            {
                break;
            }
            else {
                String substr = pass.substring(findlength, findlength + passwd.length());
                int comp = passwd.compareTo(substr);
                if (comp == 0)
                {
                    isOK = true;
                    break;
                }
            }
        }
        Serial.println(isOK ? "OK" : "NO");
        Serial.println("Please enter you passwd:");
    }
    
    delay(500);
}

这是标准的Arduino代码可以适用于任何兼容Arduino的设备（比如ESP8266），这里在Arduino Uno上验证是因为他足够代表嵌入式设备的实力。（单片机实力很差是公认的事实）

运行结果：

与上面类似于，由于嵌入式代码是一种没有终止的，只要给电就一直跑的代码，所以可以看简单这些代码一直在循环（现在的计算机也是这样）。

输入给定的元素都很快。而且速度均在一秒内给出。所以证明虚位密码功能在上面还是很简单就能实现的。